JP6932938B2 - Intermediate transfer member and image forming apparatus - Google Patents
Intermediate transfer member and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6932938B2 JP6932938B2 JP2017020280A JP2017020280A JP6932938B2 JP 6932938 B2 JP6932938 B2 JP 6932938B2 JP 2017020280 A JP2017020280 A JP 2017020280A JP 2017020280 A JP2017020280 A JP 2017020280A JP 6932938 B2 JP6932938 B2 JP 6932938B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intermediate transfer
- particles
- resin
- refractive index
- surface layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims description 157
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 195
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 171
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 132
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 132
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 105
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 88
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 claims description 66
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 62
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 43
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 25
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 25
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 22
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 21
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 19
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 14
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 13
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 12
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 12
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 12
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 58
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 25
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 24
- 239000010408 film Substances 0.000 description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 16
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 13
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical compound [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 6
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 3
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KBQVDAIIQCXKPI-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C=C KBQVDAIIQCXKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001283 Polyalkylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKDNYTOXBCRNPV-UHFFFAOYSA-N bpda Chemical compound C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC(C=2C=C3C(=O)OC(C3=CC=2)=O)=C1 WKDNYTOXBCRNPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- FIASKJZPIYCESA-UHFFFAOYSA-L calcium;octacosanoate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O FIASKJZPIYCESA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000007771 core particle Substances 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001227 electron beam curing Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- WHXTVQNIFGXMSB-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-[tris(dimethylamino)stannyl]methanamine Chemical compound CN(C)[Sn](N(C)C)(N(C)C)N(C)C WHXTVQNIFGXMSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000006158 tetracarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- MNWRORMXBIWXCI-UHFFFAOYSA-N tetrakis(dimethylamido)titanium Chemical compound CN(C)[Ti](N(C)C)(N(C)C)N(C)C MNWRORMXBIWXCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は、中間転写体及び画像形成装置に関する。より詳しくは、本発明は、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能で、かつ、耐久性の高い中間転写体等に関する。 The present invention relates to an intermediate transfer member and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to an intermediate transfer material or the like, which can stabilize the measurement of an optical sensor for detecting the toner concentration and has high durability.
従来、電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」ともいう。)が有する中間転写体において、当該中間転写体上のトナー濃度を光学センサーで計測する技術が知られている。この中間転写体上のトナー濃度を光学センサーで計測する技術において、計測を安定させるために種々の方法がある。
しかしながら、特に、表面層を有するような中間転写体においては、樹脂基層と表面層との界面において反射する光による干渉によって、光学センサーでの計測が不安定になるという問題が知られている。
Conventionally, in an intermediate transfer body of an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter, also referred to as “image forming apparatus”), a technique of measuring the toner concentration on the intermediate transfer body with an optical sensor is known. In the technique of measuring the toner concentration on the intermediate transfer body with an optical sensor, there are various methods for stabilizing the measurement.
However, in particular, in an intermediate transfer body having a surface layer, it is known that the measurement by the optical sensor becomes unstable due to the interference by the light reflected at the interface between the resin base layer and the surface layer.
例えば、特許文献1には、この問題に対応するための技術が開示されている。
特許文献1には、表面層の正反射率を高めることで、光学センサーの計測を安定させる技術が開示されている。特に、特許文献1に開示された技術では、この正反射率を高めるために、高屈折率材料の小粒径(5〜100nmの範囲になるような粒径分布を有する。)のフィラー(例えば、酸化チタン。)を配合させることが好ましいとしている。
特許文献1に開示されているような屈折率の調整方法では、表面層の表面(すなわち、樹脂基層とは反対側の面。)で光が反射する頻度が増えるので、上記問題に対し合理的に対策することが可能である。
しかしながら、このような方法では、表面層の材料として、一般的には、硬化アクリル樹脂(以下、単に「アクリル樹脂」ともいう。)を使うことを考えると、次の問題が生じる。
For example, Patent Document 1 discloses a technique for dealing with this problem.
Patent Document 1 discloses a technique for stabilizing the measurement of an optical sensor by increasing the specular reflectance of the surface layer. In particular, in the technique disclosed in Patent Document 1, in order to increase this specular reflectance, a filler (for example, having a particle size distribution having a particle size distribution in the range of 5 to 100 nm) of a high refractive index material is used. , Titanium oxide.) Is preferable.
In the method of adjusting the refractive index as disclosed in Patent Document 1, the frequency of light reflection on the surface of the surface layer (that is, the surface opposite to the resin base layer) increases, which is rational to the above problem. It is possible to take measures against.
However, in such a method, the following problems arise when considering that a cured acrylic resin (hereinafter, also simply referred to as “acrylic resin”) is generally used as the material of the surface layer.
特許文献1に上記フィラーとして例示されている酸化チタンは、特に高屈折率であるが、酸化チタンのナノ粒子は、アクリル樹脂の硬化に適した波長300〜400nmのUV(ultraviolet)光の吸収が大きいことや、UV光による光触媒活性を有することが知られている。
すなわち、酸化チタンを表面層に含有させた場合に、UV光硬化を行うと、
(1) 開始剤がUV光を十分に吸収できない
(2) 光触媒反応が硬化反応と競合する
といった問題が生じ、アクリル樹脂を形成する重合性単量体やオリゴマーの架橋反応率が低下し、重合不足又は架橋不足となる。この結果、表面層は、クラックが発生するなどして機械的強度が低下する。また、架橋不足のオリゴマー等のブリードにより、ブレード等と中間転写体との摩擦が大きくなり、この結果、中間転写体のトルクに不良が生じる。このため、酸化チタンを表面層に含有させた場合にUV光硬化を行うと、表面層としての耐久性を十分に確保できなくなる。
Titanium oxide exemplified as the filler in Patent Document 1 has a particularly high refractive index, but the nanoparticles of titanium oxide can absorb UV (ultraviolet) light having a wavelength of 300 to 400 nm, which is suitable for curing an acrylic resin. It is known that it is large and has photocatalytic activity by UV light.
That is, when titanium oxide is contained in the surface layer and UV photocuring is performed,
(1) The initiator cannot sufficiently absorb UV light. (2) Problems such as the photocatalytic reaction competing with the curing reaction occur, and the cross-linking reaction rate of the polymerizable monomer or oligomer forming the acrylic resin decreases, resulting in polymerization. Insufficient or insufficient cross-linking. As a result, the surface layer has a reduced mechanical strength due to cracks and the like. Further, due to the bleeding of the oligomer or the like having insufficient cross-linking, the friction between the blade or the like and the intermediate transfer body increases, and as a result, the torque of the intermediate transfer body becomes defective. Therefore, if UV photocuring is performed when titanium oxide is contained in the surface layer, the durability of the surface layer cannot be sufficiently ensured.
また、特許文献2には、中間転写体の表面に高屈折率の球形大径粒子(センサー光の波長λに対して、λ/2以上の粒径)を敷き詰める方法が開示されている。
特許文献2に開示されているような、屈折率の大きな材料(酸化チタンなど)を、多量に表面に配置する方法の場合、中間転写体として高耐久となっても、クリーニング部材や感光体を摩耗部材させてしまい、この結果、クリーニング部材や感光体の耐久性が低下してしまうという問題がある。
さらに、中間転写体の表面に球形粒子を敷き詰める方法では、球形粒子の径に由来するレベルの表面粗さが発生する。この結果、上記球形粒子同士の間に凹部が形成され、当該凹部にトナーの外添剤などが蓄積する。この蓄積によって、フィルミング等の不具合を誘発するおそれがある。したがって、特許文献2に開示された技術を採用する場合、凹部に外添剤等が蓄積しないよう、強力なクリーニング機構が必要になり、装置構成が複雑になるという問題がある。
Further, Patent Document 2 discloses a method in which spherical large-diameter particles having a high refractive index (particle size of λ / 2 or more with respect to the wavelength λ of the sensor light) are spread on the surface of the intermediate transfer body.
In the case of the method of arranging a large amount of a material having a large refractive index (titanium oxide, etc.) on the surface as disclosed in Patent Document 2, even if the intermediate transfer body has high durability, the cleaning member or the photoconductor can be used. There is a problem that the wear member is formed, and as a result, the durability of the cleaning member and the photoconductor is lowered.
Further, in the method of laying spherical particles on the surface of the intermediate transfer material, a level of surface roughness derived from the diameter of the spherical particles is generated. As a result, recesses are formed between the spherical particles, and toner external additives and the like are accumulated in the recesses. This accumulation may induce problems such as filming. Therefore, when the technique disclosed in Patent Document 2 is adopted, there is a problem that a strong cleaning mechanism is required so that an external additive or the like does not accumulate in the concave portion, and the device configuration becomes complicated.
また、特許文献3には、樹脂基層表面の鏡面度を規定し、粗面化することで、反射光の干渉を抑制しつつ、反射光の計測を安定させる方法が開示されている。
しかしながら、特許文献3のように、樹脂基層表面の粗面化を行う場合、樹脂基層の表面粗さが局所的に変化するために、表面層の厚さも局所変化し、この結果、表面層の表面(光が入射する側の面)における反射強度の局所変化が起こりうる。特に、薄い(6μm以下)表面層を塗布法で形成した場合、樹脂基層表面を粗面化することで生じる反射強度の局所変化による影響を無視できなくなる。この結果、光学センサーが、反射強度の局所変化した部分をエラーとして認識したり、反射強度の局所変化を含んだ濃度計測の結果を基に画像濃度の調整を行ったりすることになるので、濃度調整が不適切になるという問題がある。
このような問題を避けるためには、表面粗さのばらつきを、特に小さくすればよいが、その場合には、表面粗さの調整に用いる装置の劣化状態に応じて、その都度、表面粗さの調整条件を変更する必要があり、生産が不利になるという新たな問題が生じる。
Further, Patent Document 3 discloses a method of stabilizing the measurement of the reflected light while suppressing the interference of the reflected light by defining the mirror surface degree of the surface of the resin base layer and roughening the surface.
However, when the surface of the resin base layer is roughened as in Patent Document 3, the surface roughness of the resin base layer changes locally, so that the thickness of the surface layer also changes locally. As a result, the surface layer of the surface layer is roughened. Local changes in reflection intensity on the surface (the surface on which light is incident) can occur. In particular, when a thin (6 μm or less) surface layer is formed by the coating method, the influence of the local change in the reflection intensity caused by roughening the surface of the resin base layer cannot be ignored. As a result, the optical sensor recognizes the locally changed portion of the reflection intensity as an error, and adjusts the image density based on the result of the density measurement including the locally changed reflection intensity. There is a problem of improper adjustment.
In order to avoid such a problem, the variation in surface roughness may be particularly small, but in that case, the surface roughness may be reduced each time according to the deterioration state of the device used for adjusting the surface roughness. It is necessary to change the adjustment conditions of the above, which creates a new problem that production is disadvantageous.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能で、かつ、耐久性の高い中間転写体等を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and situations, and the problem to be solved is an intermediate transfer body capable of stabilizing the measurement of an optical sensor for detecting the toner concentration and having high durability. Etc. are to be provided.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、例えば硬化アクリル樹脂を主成分とする表面層を設置した中間転写体では、樹脂基層と表面層との界面における反射光を減らすことで、前記反射光の干渉を抑制できるため、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能であり、かつ、樹脂の硬化が十分で耐久性の高い中間転写体及び画像形成装置を提供できることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
In the process of examining the cause of the above problem in order to solve the above problems, the present inventor has, for example, in the intermediate transfer body in which the surface layer containing the cured acrylic resin as a main component is provided, the interface between the resin base layer and the surface layer. By reducing the reflected light in the invention, the interference of the reflected light can be suppressed, so that the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration can be stabilized, and the resin is sufficiently cured and has high durability. We have found that we can provide an intermediate transfer member and an image forming apparatus, and have arrived at the present invention.
That is, the above problem according to the present invention is solved by the following means.
1.静電潜像担持体に担持されたトナー像を、中間転写体に1次転写した後、前記トナー像を前記中間転写体から記録材に2次転写する画像形成装置に用いる中間転写体であって、
前記中間転写体が、無端ベルト状であり、かつ、少なくとも樹脂基層と表面層とを含んでおり、
前記表面層が、結着樹脂と、第1の材料及び第2の材料を含有する複合粒子とを含有し、
前記複合粒子が、少なくとも、前記第1の材料の周囲が前記第2の材料で被覆された構成であり、
前記複合粒子の平均粒径が、100〜300nmの範囲内であり、
前記第2の材料として、導電性の材料を含有し、
前記第1の材料の屈折率をn 1 とし、前記第2の材料の屈折率をn 2 としたとき、下記関係式(1)及び関係式(2)を満たすことを特徴とする中間転写体。
n 1 ≠n 2 ・・・関係式(1)
0.30<|n 1 −n 2 |・・・関係式(2)
[上記式中、屈折率n 1 及びn 2 は、波長500〜800nmの範囲において、同一の波長で計測した値である。]
1 . An intermediate transfer body used in an image forming apparatus that first transfers a toner image carried on an electrostatic latent image carrier to an intermediate transfer body and then secondarily transfers the toner image from the intermediate transfer body to a recording material. hand,
The intermediate transfer material has an endless belt shape and contains at least a resin base layer and a surface layer.
The surface layer contains a binder resin and composite particles containing a first material and a second material.
The composite particles have a structure in which at least the periphery of the first material is coated with the second material.
The average particle size of the composite particles is in the range of 100 to 300 nm.
As the second material, a conductive material is contained, and the material is contained.
During the refractive index of the first material and n 1, and the refractive index of the second material was n 2, in you and satisfies the following relationships (1) and equation (2) Transcript.
n 1 ≠ n 2 ・ ・ ・ Relational expression (1)
0.30 << n 1 −n 2 | ・ ・ ・ Relational expression (2)
[In the above formula, the refractive indexes n 1 and n 2 are values measured at the same wavelength in the wavelength range of 500 to 800 nm. ]
2.前記導電性の材料として、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化チタンのいずれかを含有することを特徴とする第1項に記載の中間転写体。 2 . The intermediate transfer material according to item 1, wherein the conductive material contains any one of tin oxide, zinc oxide and titanium oxide.
3.前記結着樹脂の屈折率n3としたとき、前記第1の材料の屈折率n1及び前記第2の材料の屈折率n2が、下記関係式(3)及び関係式(4)を満たすことを特徴とする第1項又は第2項に記載の中間転写体。
n1<n2・・・関係式(3)
n3<n2・・・関係式(4)
3 . When the refractive index n 3 of the binder resin, the refractive index n 2 of the first refractive index n 1 and the second material of the material, satisfy the following equation (3) and equation (4) The intermediate transfer product according to the first or second paragraph.
n 1 <n 2 ... relational expression (3)
n 3 <n 2 ... relational expression (4)
4.前記結着樹脂として、少なくとも多官能の(メタ)アクリルモノマーに由来する構成単位からなる硬化(メタ)アクリル樹脂を含有することを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の中間転写体。 4 . As the binder resin, at least a polyfunctional (meth) on any one of the first term, characterized by comprising a cured (meth) acrylic resin consisting of structural units derived from acrylic monomers until the third term The intermediate transcript of the description.
5.前記樹脂基層に主成分として含有される樹脂の屈折率をn4としたとき、下記関係式(5)を満たすことを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の中間転写体。
1.6≦n4・・・関係式(5)
5 . The item according to any one of items 1 to 4, wherein the resin contained in the resin base layer as a main component has a refractive index of n 4, and the following relational expression (5) is satisfied. Intermediate transcript.
1.6 ≤ n 4 ... Relational expression (5)
6.前記樹脂基層に主成分として含有される樹脂が、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド及びポリアミドイミドのいずれかであることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の中間転写体。 6 . The intermediate transfer product according to any one of items 1 to 5, wherein the resin contained in the resin base layer as a main component is any one of polyimide, polyphenylene sulfide, and polyamide-imide.
7.前記表面層の厚さの平均が、6μm以下であることを特徴とする第1項から第6項までのいずれか一項に記載の中間転写体。 7 . The average thickness of the surface layer, an intermediate transfer member according to any one of the first term, characterized in that at 6μm or less to paragraph 6.
8.静電潜像担持体に担持されたトナー像を、中間転写体に1次転写した後、前記トナー像を前記中間転写体から記録材に2次転写する画像形成装置であって、
第1項から第7項までのいずれか一項に記載の中間転写体と、可視光又は1000nm以下の近赤外光の中から選ばれる、いずれかの波長λ1を検出する光学センサーと、を備え、
前記中間転写体上のトナー濃度について、前記光学センサーを用いて計測する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
8 . An image forming apparatus that first transfers a toner image carried on an electrostatic latent image carrier to an intermediate transfer body, and then secondarily transfers the toner image from the intermediate transfer body to a recording material.
An intermediate transfer member according to any one of the first term to
An image forming apparatus comprising a means for measuring the toner concentration on the intermediate transfer body by using the optical sensor.
9.前記複合粒子の平均粒径r1と前記波長λ1とが、下記関係式(6)を満たすことを特徴とする第8項に記載の画像形成装置。
2×r1<λ1・・・関係式(6)
9 . The image forming apparatus according to
2 × r 1 <λ 1・ ・ ・ relational expression (6)
本発明の上記手段により、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能で、かつ、耐久性の高い中間転写体等を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように考えている。
By the above means of the present invention, it is possible to stabilize the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration, and it is possible to provide an intermediate transfer material or the like having high durability.
Although the mechanism of expression or mechanism of action of the effects of the present invention has not been clarified, it is considered as follows.
本発明に係る複合粒子は、二つの層を有し、それぞれの層には相互に屈折率の異なる材料が含有されている。このため、表面層内に入射した光が散乱又は反射するような界面の数を2倍に増やすことができる。すなわち、上記材料を採用することで、光が散乱又は反射する頻度を増やすことができる。この結果、光の干渉を起こすような正反射光の割合を減らすことができる。 The composite particle according to the present invention has two layers, and each layer contains materials having different refractive indexes from each other. Therefore, the number of interfaces at which the light incident in the surface layer is scattered or reflected can be doubled. That is, by adopting the above material, the frequency of scattering or reflection of light can be increased. As a result, the proportion of specularly reflected light that causes light interference can be reduced.
また、低屈折率媒体から高屈折率媒体への光の通過は容易であるが、高屈折率媒体から低屈折率媒体へと光が通過するためには、臨界角を超えないような角度であることが条件として挙げられる。
本発明に係る複合粒子を採用すれば、このような条件からも、光の散乱及び反射の頻度を2倍以上に増やすことができると考えられる。この結果、光の干渉を起こすような正反射光の割合を劇的に減らすことができる。すなわち、本発明によれば、樹脂基層と表面層との界面において反射する光による干渉が起こらなくなり、光学センサーの計測を安定させることができると考えられる。
Further, although it is easy for light to pass from the low refractive index medium to the high refractive index medium, in order for the light to pass from the high refractive index medium to the low refractive index medium, the angle does not exceed the critical angle. There is a condition.
If the composite particles according to the present invention are adopted, it is considered that the frequency of light scattering and reflection can be more than doubled even under such conditions. As a result, the proportion of specularly reflected light that causes light interference can be dramatically reduced. That is, according to the present invention, it is considered that the interference due to the light reflected at the interface between the resin base layer and the surface layer does not occur, and the measurement of the optical sensor can be stabilized.
なお、本発明に係る第1の材料及び第2の材料を使用する複合粒子を採用すれば、特許文献1等に開示された方法と異なり、硬化アクリル樹脂を表面層に使う場合であっても、また、樹脂基層に主成分として含有される樹脂の屈折率がどんな値の場合でも、上記効果を奏することができる。
また、本発明に係る表面層は複合粒子を内部に含有する構成とすることができ、粒子を中間転写体から露出させる特許文献2に開示された構成とする必要がない。このため、本発明は特許文献2等に開示された技術と比べ、感光体やクリーニング部材に対するダメージを軽減することができ、かつ、中間転写体が大径粒子を含むことに由来する局所的な凹部が少なくなることから、クリーニングも容易にすることができる。
If composite particles using the first material and the second material according to the present invention are adopted, unlike the method disclosed in Patent Document 1 and the like, even when a cured acrylic resin is used for the surface layer. Further, the above effect can be obtained regardless of the refractive index of the resin contained in the resin base layer as the main component.
Further, the surface layer according to the present invention may have a structure containing composite particles inside, and does not need to have a structure disclosed in Patent Document 2 for exposing the particles from the intermediate transfer body. Therefore, the present invention can reduce damage to the photoconductor and the cleaning member as compared with the technique disclosed in Patent Document 2 and the like, and is locally derived from the fact that the intermediate transfer material contains large-diameter particles. Since the number of recesses is reduced, cleaning can be facilitated.
本発明に係る複合粒子は、二つの層を有し、それぞれの層には相互に屈折率の異なる材料が含有されている。このため、特許文献3等に開示された技術とは異なり、樹脂基層の表面粗さや鏡面度に関係なく、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能で、かつ、耐久性の高い中間転写体等を提供できる。 The composite particle according to the present invention has two layers, and each layer contains materials having different refractive indexes from each other. Therefore, unlike the technology disclosed in Patent Document 3 and the like, it is possible to stabilize the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration regardless of the surface roughness and the mirror surface of the resin base layer, and it is durable. It is possible to provide an intermediate transcript having high properties.
なお、本発明に係る複合粒子ではなく、普通の単層粒子を添加した場合では、光の散乱及び反射する面が、表面層中の樹脂と粒子との界面だけに限られる。したがって、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させるという効果が十分に発揮されないことは明らかである。
なお、特に屈折率が大きい材料である酸化チタンの単層粒子を使用すれば、光を散乱及び反射させる効果が高くなることが考えられ、光学センサーの計測を安定させることは可能であると考えられる。しかしながら、表面層には硬化アクリル樹脂を一般的なバインダーとして用いることを考えると、特に、酸化チタンのUV吸収が原因になって、上述したように、表面層の耐久性が悪化するなどの問題が起こる。
When ordinary single-layer particles are added instead of the composite particles according to the present invention, the surface on which light is scattered and reflected is limited to the interface between the resin and the particles in the surface layer. Therefore, it is clear that the effect of stabilizing the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration is not sufficiently exhibited.
If single-layer particles of titanium oxide, which is a material having a particularly large refractive index, are used, it is considered that the effect of scattering and reflecting light is enhanced, and it is possible to stabilize the measurement of the optical sensor. Be done. However, considering that a cured acrylic resin is used as a general binder for the surface layer, there are problems such as deterioration of the durability of the surface layer as described above due to UV absorption of titanium oxide in particular. Occurs.
本発明の中間転写体は、静電潜像担持体に担持されたトナー像を、中間転写体に1次転写した後、前記トナー像を前記中間転写体から記録材に2次転写する画像形成装置に用いる中間転写体であって、前記中間転写体が、無端ベルト状であり、かつ、少なくとも樹脂基層と表面層とを含んでおり、
前記表面層が、結着樹脂と、第1の材料及び第2の材料を含有する複合粒子とを含有し、
前記複合粒子が、少なくとも、前記第1の材料の周囲が前記第2の材料で被覆された構成であり、
前記複合粒子の平均粒径が、100〜300nmの範囲内であり、
前記第2の材料として、導電性の材料を含有し、
前記第1の材料の屈折率をn1とし、前記第2の材料の屈折率をn2としたとき、上記関係式(1)及び関係式(2)を満たすことを特徴とする。この特徴は各請求項に係る発明に共通又は対応する技術的特徴である。これにより、本発明は、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能で、かつ、耐久性の高い中間転写体を提供できる。
The intermediate transfer body of the present invention forms an image in which the toner image carried on the electrostatic latent image carrier is first-transferred to the intermediate transfer body, and then the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer body to a recording material. An intermediate transfer body used in the apparatus, wherein the intermediate transfer body has an endless belt shape and includes at least a resin base layer and a surface layer.
The surface layer contains a binder resin and composite particles containing a first material and a second material.
The composite particles have a structure in which at least the periphery of the first material is coated with the second material.
The average particle size of the composite particles is in the range of 100 to 300 nm.
As the second material, a conductive material is contained, and the material is contained.
When the refractive index of the first material is n 1 and the refractive index of the second material is n 2 , the relational expression (1) and the relational expression (2) are satisfied. This feature is a technical feature common to or corresponding to the invention according to each claim. Thereby, the present invention can provide an intermediate transfer material which can stabilize the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration and has high durability.
本発明の実施態様としては、前記第1の材料の屈折率n1及び前記第2の材料の屈折率n2が、上記関係式(2)を満たす。これにより、光学センサーの計測をより安定させることができる。 The embodiments of the present invention, the first refractive index n 2 of the refractive index n 1 and the second material of the material, to satisfy the above relational expression (2). As a result, the measurement of the optical sensor can be made more stable.
本発明の実施態様としては、前記第2の材料として、導電性の材料を含有する。これにより、中間転写体の設計の自由度を高めることができる。 The embodiments of the present invention, as the second material, you containing a conductive material. As a result, the degree of freedom in designing the intermediate transfer member can be increased.
本発明の実施態様としては、前記導電性の材料として、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化チタンのいずれかを含有することが好ましい。これにより、中間転写体の設計の自由度を更に高めることができ、また、本願発明の効果をより好適に発現できる。 In an embodiment of the present invention, it is preferable that the conductive material contains any one of tin oxide, zinc oxide and titanium oxide. As a result, the degree of freedom in designing the intermediate transfer material can be further increased, and the effects of the present invention can be more preferably exhibited.
本発明の実施態様としては、前記結着樹脂の屈折率n3としたとき、前記第1の材料の屈折率n1及び前記第2の材料の屈折率n2が、上記関係式(3)及び関係式(4)を満たすことが好ましい。これにより、本願発明の効果をより好適に発現できる。 The embodiments of the present invention, the when the refractive index n 3 of the binder resin, the refractive index n 2 of the refractive index n 1 and the second material of the first material, the relational expression (3) And it is preferable to satisfy the relational expression (4). Thereby, the effect of the present invention can be more preferably exhibited.
本発明の実施態様としては、前記複合粒子の平均粒径が、100〜300nmの範囲内である。これにより、本発明の効果をより好適に発現でき、かつ、表面粗さが過大となることに起因して発生するクリーニング不良を回避できる。 The embodiments of the present invention, the average particle diameter of the composite particles, Ru der range of 100 to 300 nm. As a result, the effects of the present invention can be more preferably exhibited, and cleaning defects caused by excessive surface roughness can be avoided.
本発明の実施態様としては、前記結着樹脂として、少なくとも多官能の(メタ)アクリルモノマーに由来する構成単位からなる硬化(メタ)アクリル樹脂を含有することが好ましい。これにより、より耐久性の高い中間転写体をすることができる。 In an embodiment of the present invention, it is preferable that the binder resin contains at least a cured (meth) acrylic resin composed of a structural unit derived from a polyfunctional (meth) acrylic monomer. This makes it possible to obtain a more durable intermediate transfer material.
本発明の実施態様としては、前記樹脂基層に主成分として含有される樹脂の屈折率をn4としたとき、上記関係式(5)を満たすことができる。本発明の中間転写体であれば、このような条件であっても好適に効果を発現できる。 The embodiments of the present invention, the refractive index of the resin contained as a main component in the resin base layer when the n 4, it is possible to satisfy the relational expression (5). With the intermediate transcript of the present invention, the effect can be suitably exhibited even under such conditions.
本発明の実施態様としては、前記樹脂基層に主成分として含有される樹脂が、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド及びポリアミドイミドのいずれかであることが好ましい。これにより、中間転写体の耐久性が更に向上して、本発明の効果を長期にわたって得ることができる。 In an embodiment of the present invention, it is preferable that the resin contained in the resin base layer as a main component is any one of polyimide, polyphenylene sulfide, and polyamide-imide. As a result, the durability of the intermediate transfer material is further improved, and the effect of the present invention can be obtained for a long period of time.
本発明の実施態様として、前記表面層の厚さの平均を、6μm以下とすることができる。本発明の中間転写体であれば、このような条件であっても、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測をより安定させることが可能である。 As an embodiment of the present invention, the average thickness of the surface layer can be 6 μm or less. With the intermediate transfer member of the present invention, it is possible to make the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration more stable even under such conditions.
本発明の中間転写体は、可視光又は1000nm以下の近赤外光の中から選ばれる、いずれかの波長λ1を検出する光学センサーを備え、前記中間転写体上のトナー濃度について、前記光学センサーを用いて計測する手段を有する画像形成装置に好適に採用できる。これにより、本発明の効果をより容易に発現することができる。 The intermediate transfer body of the present invention includes an optical sensor that detects any wavelength λ 1 selected from visible light or near-infrared light of 1000 nm or less, and the optical concentration on the intermediate transfer body is determined. It can be suitably used for an image forming apparatus having a means for measuring using a sensor. Thereby, the effect of the present invention can be more easily expressed.
前記画像形成装置としては、前記複合粒子の平均粒径r1と前記波長λ1とが、上記関係式(6)を満たすものとすることができる。このような条件であっても、本発明の効果をより好適に発現することができる。 As the image forming apparatus, the average particle size r 1 of the composite particles and the wavelength λ 1 can satisfy the above relational expression (6). Even under such conditions, the effects of the present invention can be more preferably exhibited.
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its constituent elements, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In the present application, "~" is used to mean that the numerical values described before and after the value are included as the lower limit value and the upper limit value.
≪本発明の中間転写体の概要≫
本発明の中間転写体は、静電潜像担持体に担持されたトナー像を、中間転写体に1次転写した後、前記トナー像を前記中間転写体から記録材に2次転写する画像形成装置に用いる中間転写体であって、前記中間転写体が、無端ベルト状であり、かつ、少なくとも樹脂基層と表面層とを含んでおり、前記表面層が、結着樹脂と、第1の材料及び第2の材料を含有する複合粒子とを含有し、前記複合粒子が、少なくとも、前記第1の材料の周囲が前記第2の材料で被覆された構成であり、前記複合粒子の平均粒径が、100〜300nmの範囲内であり、前記第2の材料として、導電性の材料を含有し、前記第1の材料の屈折率をn1とし、前記第2の材料の屈折率をn2としたとき、下記関係式(1)及び関係式(2)を満たすことを特徴とする。
n1≠n2・・・関係式(1)
0.30<|n 1 −n 2 |・・・関係式(2)
[上記式中、屈折率n1及びn2は、波長500〜800nmの範囲において、同一の波長で計測した値である。]
<< Outline of the intermediate transcript of the present invention >>
The intermediate transfer body of the present invention forms an image in which a toner image carried on an electrostatic latent image carrier is first-transferred to the intermediate transfer body, and then the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer body to a recording material. An intermediate transfer body used in an apparatus, wherein the intermediate transfer body has an endless belt shape and includes at least a resin base layer and a surface layer, and the surface layer is a binder resin and a first material. And a composite particle containing a second material, and the composite particle has a structure in which at least the periphery of the first material is coated with the second material, and the average particle size of the composite particle is formed. Is in the range of 100 to 300 nm, contains a conductive material as the second material, the refractive index of the first material is n 1, and the refractive index of the second material is n 2. When, the following relational expression (1) and relational expression (2) are satisfied.
n 1 ≠ n 2・ ・ ・ Relational expression (1)
0.30 << n 1 −n 2 | ・ ・ ・ Relational expression (2)
[In the above formula, the refractive indexes n 1 and n 2 are values measured at the same wavelength in the wavelength range of 500 to 800 nm. ]
[中間転写体]
本発明に係る中間転写体は、無端ベルト状であり、かつ、少なくとも樹脂基層と表面層とを含んで構成される。
本発明に係る中間転写体について、図1を用いて具体的に説明する。
図1は、中間転写体210の構成を示す図である。
[Intermediate transcript]
The intermediate transfer material according to the present invention has an endless belt shape and includes at least a resin base layer and a surface layer.
The intermediate transcript according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the
中間転写体210は、静電潜像担持体(感光体)に担持されたトナー画像を1次転写した後、1次転写したトナー画像を記録媒体へ2次転写するものであり、画像形成装置に組み込まれる。
ここで、本発明において、1次転写とは、静電潜像担持体に担持されたトナー像を中間転写体に転写することをいう。また、2次転写とは、1次転写されたトナー像を、中間転写体から記録材に転写することをいう。
The
Here, in the present invention, the primary transfer means transferring the toner image supported on the electrostatic latent image carrier to the intermediate transfer body. Further, the secondary transfer means that the primary transferred toner image is transferred from the intermediate transfer body to the recording material.
図1に示されるように、中間転写体210は、樹脂基層210aと、表面層210bとを有する。また、中間転写体210において樹脂基層210aは内側に位置し、表面層210bは外側に位置する。なお、樹脂基層210aと表面層210bとの間に弾性体で構成される弾性層210cを有していてもよい。弾性層210cは、公知の構成のものを使用できる。中間転写体210は、無端ベルト状である。ここで、「無端ベルト状」とは、例えば、概念的(幾何学的)には一枚の長尺のシート状物の両端部をつなぎ合わせて形成されるようなループ状の形状を意味する。中間転写体210の実際の形状としては、シームレスのベルト状又は円筒状の形状とすることが好ましい。
なお、樹脂基層と表面層の界面については、接着性を高める処理を行ってもよい。接着性を高める処理としては、例えば、樹脂基層の表面に対するUV光照射、オゾン暴露、コロナ放電処理などが挙げられるが、これらの方法に限られるものではなく、公知の方法を1種類又は複数種類選択して実施することができる。
As shown in FIG. 1, the
The interface between the resin base layer and the surface layer may be subjected to a treatment for enhancing the adhesiveness. Examples of the treatment for enhancing the adhesiveness include UV light irradiation on the surface of the resin base layer, ozone exposure, corona discharge treatment, and the like, but the treatment is not limited to these methods, and one or a plurality of known methods may be used. It can be selected and implemented.
<樹脂基層>
樹脂基層は、樹脂製であり、中間転写体の使用温度の範囲内において、変性及び変形を生じない樹脂から適宜選択できる。使用される樹脂の例には、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド(以下、「PPS」ともいう。)、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド(以下、「PI」ともいう。)、ポリアミドイミド(以下、「PAI」ともいう。)、ポリアルキレンテレフタレート(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど)、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリアミドなどが含まれる。樹脂は、耐熱性及び強度の観点から、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド及びポリアルキレンテレフタレートを含むことが好ましく、ポリフェニレンスルフィド又はポリイミドを含むことがさらに好ましい。ポリイミドは、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の加熱により得ることができる。また、ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物や、その誘導体及びジアミンのほぼ等モル混合物を有機極性溶媒に溶解させ、溶液状態で反応させることにより得ることができる。なお、樹脂基層にポリイミドを使用する場合、樹脂基層におけるポリイミドの含有率は、51質量%以上であることが好ましい。
<Resin base layer>
The resin base layer is made of resin, and can be appropriately selected from resins that do not undergo modification or deformation within the operating temperature range of the intermediate transfer material. Examples of the resin used include polycarbonate, polyphenylene sulfide (hereinafter, also referred to as “PPS”), polyvinylidene fluoride, polyimide (hereinafter, also referred to as “PI”), and polyamideimide (hereinafter, also referred to as “PAI”). ), Polyalkylene terephthalate (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), polyether, polyetherketone, polyetheretherketone, ethylenetetrafluoroethylene copolymer, polyamide, etc. are included. From the viewpoint of heat resistance and strength, the resin preferably contains polyimide, polycarbonate, polyphenylene sulfide and polyalkylene terephthalate, and more preferably contains polyphenylene sulfide or polyimide. Polyimide can be obtained by heating polyamic acid, which is a precursor of polyimide. Further, the polyamic acid can be obtained by dissolving a tetracarboxylic dianhydride or a substantially equimolar mixture of a derivative thereof and a diamine in an organic polar solvent and reacting them in a solution state. When polyimide is used for the resin base layer, the content of polyimide in the resin base layer is preferably 51% by mass or more.
なお、樹脂基層に主成分として含有される樹脂が、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド及びポリアミドイミドのいずれかであることが好ましい。なお、樹脂基層に主成分として含有される樹脂とは、樹脂基層100体積部中、51体積部以上を占める樹脂をいう。ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド及びポリアミドイミドは樹脂基層の材料の代表例であるが、これらの樹脂は、機械的強度に優れる材料であるため、耐久性が更に向上して、本発明の効果を長期にわたって得ることができる。 The resin contained in the resin base layer as a main component is preferably any of polyimide, polyphenylene sulfide, and polyamide-imide. The resin contained in the resin base layer as a main component means a resin that occupies 51 parts by volume or more in 100 parts by volume of the resin base layer. Polyimide, polyphenylene sulfide, and polyamide-imide are typical examples of the material of the resin base layer, but since these resins are materials having excellent mechanical strength, the durability is further improved and the effect of the present invention can be obtained for a long period of time. be able to.
また、樹脂基層の材料として、上記弾性層に使用可能なものと同様の弾性体を含有させることもできる。樹脂基層の材料が弾性体であれば、種々の記録媒体に対して2次転写をする性能の確保において有利になる。すなわち、樹脂基層の材料が弾性を有していれば、記録媒体として、ラフ紙のように、表面粗さや表面凹凸の大きい記録媒体を用いる場合にも、紙の凹凸に関係なく全ての面に追従することが可能なため、欠陥点のない良好な2次転写性を得ることができる。 Further, as the material of the resin base layer, an elastic body similar to that that can be used for the elastic layer can be contained. If the material of the resin base layer is an elastic body, it is advantageous in ensuring the performance of secondary transfer to various recording media. That is, if the material of the resin base layer has elasticity, even when a recording medium having a large surface roughness or surface unevenness such as rough paper is used as the recording medium, it can be applied to all surfaces regardless of the unevenness of the paper. Since it is possible to follow, good secondary transferability without defects can be obtained.
また、樹脂基層は、電気抵抗値(体積抵抗率)が105〜1012Ω・cmの範囲内であることが好ましい。樹脂基層の電気抵抗値を所定の範囲内にするためには、樹脂基層は、例えば導電性物質を含有すればよい。導電性物質の例として、カーボンブラックなどが含まれる。カーボンブラックとしては、中性又は酸性カーボンブラックを使用できる。導電性物質は、導電性物質の種類によっても異なるが、中間転写体の体積抵抗率及び表面抵抗値が所定の範囲になるように添加すればよい。通常、樹脂100体積部に対して5〜75体積部の範囲内で添加すればよく、好ましくは樹脂100体積部に対して10〜40体積部の範囲内で添加すればよい。 The resin substrate is preferably an electrical resistance value (volume resistivity) is in the range of 10 5 ~10 12 Ω · cm. In order to keep the electric resistance value of the resin base layer within a predetermined range, the resin base layer may contain, for example, a conductive substance. Examples of conductive substances include carbon black and the like. As the carbon black, neutral or acidic carbon black can be used. The conductive substance varies depending on the type of the conductive substance, but may be added so that the volume resistivity and the surface resistance value of the intermediate transfer material are within a predetermined range. Usually, it may be added in the range of 5 to 75 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the resin, and preferably it may be added in the range of 10 to 40 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the resin.
また、樹脂基層の厚さは、50〜200μmの範囲内であることが好ましい。さらに樹脂基層は、本発明の効果発現を阻害しない範囲内で公知の各種添加剤を添加してもよい。なお、添加剤の例には、ナイロン樹脂などの分散剤が含まれる。 The thickness of the resin base layer is preferably in the range of 50 to 200 μm. Further, various known additives may be added to the resin base layer as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of additives include dispersants such as nylon resin.
樹脂基層は、従来公知の一般的な方法により製造できる。例えば、樹脂基層は、材料となる耐熱性樹脂を押出機により溶融し、環状ダイスを使用したインフレーション法により筒状に成形した後、輪切りにすることで環状(無端ベルト状)に製造できる。 The resin base layer can be produced by a conventionally known general method. For example, the resin base layer can be manufactured into an annular shape (endless belt shape) by melting a heat-resistant resin as a material by an extruder, forming it into a tubular shape by an inflation method using an annular die, and then cutting it into round slices.
<表面層>
本発明に係る表面層は、結着樹脂と、第1の材料及び第2の材料を含有する複合粒子とを含有する。
<Surface layer>
The surface layer according to the present invention contains a binder resin and composite particles containing a first material and a second material.
<結着樹脂>
本発明に係る結着樹脂としては、中間転写体の表面層に用いられる公知の樹脂を使用できるが、硬化(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。
<Bundling resin>
As the binder resin according to the present invention, a known resin used for the surface layer of the intermediate transfer material can be used, but a cured (meth) acrylic resin is preferable.
中でも、本発明に係る結着樹脂として、少なくとも多官能の(メタ)アクリルモノマーに由来する構成単位からなる硬化(メタ)アクリル樹脂を含有することが好ましい。
このような構成単位からなる硬化(メタ)アクリル樹脂は、低温での硬化(重合)反応によって合成が可能なため、樹脂基層を損傷することなく、機械的強度や耐久性に優れた表面層を形成することができ、ひいては、より耐久性の高い中間転写体とすることができる。
Above all, as the binder resin according to the present invention, it is preferable to contain at least a cured (meth) acrylic resin composed of a structural unit derived from a polyfunctional (meth) acrylic monomer.
Since the cured (meth) acrylic resin composed of such constituent units can be synthesized by a curing (polymerization) reaction at a low temperature, a surface layer having excellent mechanical strength and durability can be obtained without damaging the resin base layer. It can be formed, and thus can be a more durable intermediate transfer material.
(硬化(メタ)アクリル樹脂)
ここで本発明に係る「硬化(メタ)アクリル樹脂」とは、紫外線(UV)等の活性光線の照射により硬化した(メタ)アクリル樹脂(いわゆる「UV硬化樹脂」。)及び活性光線の照射以外の手段により硬化した(メタ)アクリル樹脂を含む。このような(メタ)アクリル樹脂は、一般的にはアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの重合体を意味するが、本発明においては、これのみに限るものではなく、アクリロイル基又はメタクリロイル基が重合した構造のものを広く含むものとする。
(Curing (meth) acrylic resin)
Here, the "cured (meth) acrylic resin" according to the present invention is other than the (meth) acrylic resin (so-called "UV curable resin") cured by irradiation with active light such as ultraviolet rays (UV) and irradiation with active light. Contains (meth) acrylic resin cured by the means of. Such a (meth) acrylic resin generally means a polymer of an acrylic acid ester or a methacrylic acid ester, but the present invention is not limited to this, and an acryloyl group or a methacrylic acid group is polymerized. It shall include a wide range of structures.
また「(メタ)アクリル」とは、「アクリル又はメタクリル」を意味する。よって、「(メタ)アクリル樹脂」とは「アクリル樹脂又はメタクリル樹脂」を意味し、「(メタ)アクリルモノマー」とは「アクリルモノマー又はメタクリルモノマー」を意味する。また同様に、「(メタ)アクリロイル」とは「アクリロイル又はメタクリロイル」を意味し、よって、「(メタ)アクリロイル基」とは「アクリロイル基又はメタクリロイル基」を意味する。 Further, "(meth) acrylic" means "acrylic or methacryl". Therefore, "(meth) acrylic resin" means "acrylic resin or methacrylic resin", and "(meth) acrylic monomer" means "acrylic monomer or methacrylic monomer". Similarly, "(meth) acryloyl" means "acryloyl or methacryloyl", and thus "(meth) acryloyl group" means "acryloyl group or methacryloyl group".
硬化(メタ)アクリル樹脂として、特に好ましくは、4官能以上のモノマーを使用又は併用した硬化(メタ)アクリル樹脂を使用することができる。4官能以上のモノマーとしては、以下のモノマー1〜3を挙げることができるが、これらに限定されない。なお、モノマー3において、nは1〜5であることが好ましい。 As the cured (meth) acrylic resin, a cured (meth) acrylic resin using or using a tetrafunctional or higher functional monomer is particularly preferable. Examples of the tetrafunctional or higher functional monomers include, but are not limited to, the following monomers 1 to 3. In the monomer 3, n is preferably 1 to 5.
4官能以上のモノマーを併用した硬化(メタ)アクリル樹脂は、光や電子線による硬化が可能な樹脂であるため、温和な条件での硬化ができる。このため、表面層の形成等、中間転写体の製造を容易にでき好ましい。なお、使用する4官能以上のモノマーは、官能数を増やすことで、耐久性を更に向上させることができる。 Since the cured (meth) acrylic resin using a tetrafunctional or higher functional monomer in combination is a resin that can be cured by light or an electron beam, it can be cured under mild conditions. Therefore, it is preferable that the intermediate transfer material can be easily produced, such as forming a surface layer. The durability of the tetrafunctional or higher functional monomers used can be further improved by increasing the number of functionals.
(表面層の厚さ)
表面層の厚さの平均(以下、単に「厚さ」ともいう。)は、6μm以下であることが好ましい。
一般的に、表面層の厚さの平均が6μm以下であれば、表面層と樹脂基層との界面における反射光の干渉が生じやすい条件であるため、公知技術による改善が不十分になりやすいと考えられる。
しかし、本発明では、表面層が上記複合粒子を含有するため、当該表面層が6μm以下の厚さでも、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能である。なお、厚さの平均が6μm以下の表面層では、大径粒子を添加した場合に、均一な表面層を形成することが難しくなるが、本発明に係る複合粒子は、大径粒子とする必要がなく、均一な表面層の形成が容易であり、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測をより安定させることが可能である。
(Thickness of surface layer)
The average thickness of the surface layer (hereinafter, also simply referred to as “thickness”) is preferably 6 μm or less.
Generally, if the average thickness of the surface layer is 6 μm or less, it is a condition that interference of reflected light is likely to occur at the interface between the surface layer and the resin base layer. Conceivable.
However, in the present invention, since the surface layer contains the above-mentioned composite particles, it is possible to stabilize the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration even if the surface layer has a thickness of 6 μm or less. In the surface layer having an average thickness of 6 μm or less, it is difficult to form a uniform surface layer when large-diameter particles are added, but the composite particles according to the present invention need to be large-diameter particles. It is easy to form a uniform surface layer, and it is possible to make the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration more stable.
また、表面層の厚さは、0.5μm以上であることが好ましく、さらに好ましくは、1μm以上である。0.5μm以上であれば、表面層に生じた傷が、樹脂基層まで貫通してしまうことを回避できる。
また、厚さの均一な表面層を形成するためには、最低でも複合粒子の粒径の5倍以上、好ましくは粒径の10倍以上の厚さが好ましいと考えられる。このことを鑑みても、本発明に係る複合粒子は、粒径が100〜300nmの範囲内であることからも、表面層の厚さの平均は、0.5μm以上であることが好ましい。
The thickness of the surface layer is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more. If it is 0.5 μm or more, it is possible to prevent scratches generated on the surface layer from penetrating to the resin base layer.
Further, in order to form a surface layer having a uniform thickness, it is considered that the thickness is at least 5 times or more the particle size of the composite particles, preferably 10 times or more the particle size. Even in view of the fact, the composite particles according to the present invention, from the particle size is within the range of 100 to 300 nm, the average thickness of the surface layer is preferably 0.5μm or more.
(表面層の厚さの測定方法)
表面層の厚さの測定は、公知の方法・装置を用いて行うことができ、例えば、渦電流方式の膜厚測定器「EDDY560C」(HELMUT FISCHER GmbH CO社製)を用いて行うことができる。
なお、表面層の厚さの平均は、無作為に10か所以上の厚さを測定し、その平均をとることで求められる。
(Measuring method of surface layer thickness)
The thickness of the surface layer can be measured using a known method / apparatus, for example, using an eddy current type film thickness measuring device “EDDY560C” (manufactured by HELMUT FISCHER GmbH CO). ..
The average thickness of the surface layer is obtained by randomly measuring the thickness of 10 or more places and taking the average.
<表面層を構成する樹脂の硬化方法>
表面層を構成する樹脂の硬化方法(モノマーを重合・架橋する方法)としては、エネルギー線による硬化が好ましく、さらに好ましくはUVによる硬化(以下、「UV硬化」ともいう。)が好ましい。UV硬化であれば、加熱処理や冷却処理を必要とせず、熱膨張率の違いを考慮した材料の選択や、装置の設計が不要となるため、中間転写体の生産上好ましい。
<Curing method of resin constituting the surface layer>
As a method for curing the resin constituting the surface layer (method for polymerizing and cross-linking the monomer), curing by energy rays is preferable, and curing by UV (hereinafter, also referred to as “UV curing”) is preferable. UV curing is preferable in terms of production of an intermediate transfer material because it does not require heat treatment or cooling treatment, and does not require selection of a material or design of an apparatus in consideration of the difference in thermal expansion coefficient.
一般的に、UV硬化をする場合、光重合開始剤が併用される。
光重合開始剤としては公知のものを用いることができるが、硬化(すなわち、モノマーを重合及び架橋させる。)効率の面から、アシルホスフィンオキシド系、オキシムエステル系の骨格を持つ光重合開始剤が好ましい。アシルホスフィンオキシド系の骨格を持つ光重合開始剤としては、市販品を用いることができ、例えば、Irgacure TPO、Irgacure 819などを使用できる。オキシムエステル系の骨格を持つ光重合開始剤としては、市販品を用いることができ、例えば、Irgacure OXE02、Irgacure OXE01などを使用できる。
Generally, when UV curing is performed, a photopolymerization initiator is used in combination.
Known photopolymerization initiators can be used, but from the viewpoint of curing (that is, monomer polymerization and cross-linking) efficiency, photopolymerization initiators having an acylphosphine oxide-based or oxime ester-based skeleton can be used. preferable. As the photopolymerization initiator having an acylphosphine oxide-based skeleton, a commercially available product can be used, and for example, Irgacure TPO, Irgacure 819 and the like can be used. As the photopolymerization initiator having an oxime ester-based skeleton, a commercially available product can be used, and for example, Irgacure OXE02, Irgacure OXE01 and the like can be used.
上記光重合開始剤のほか、UV硬化の反応率を高めるための添加剤(3級アミンなど)を用いてもよい。添加剤としては、市販品を好適に用いることができ、例えば、日本化薬(株)製KAYACURE EPAなどがある。
UV光源については、特に制限するものではないが、300〜400nmに主発光を持つことが好ましい。
なお、電子線硬化の場合であれば、光重合開始剤は不要である。
In addition to the above photopolymerization initiator, an additive (tertiary amine or the like) for increasing the reaction rate of UV curing may be used. As the additive, a commercially available product can be preferably used, and examples thereof include KAYACURE EPA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
The UV light source is not particularly limited, but preferably has a main emission at 300 to 400 nm.
In the case of electron beam curing, a photopolymerization initiator is not required.
<複合粒子>
本発明に係る複合粒子は、少なくとも、前記第1の材料の周囲が前記第2の材料で被覆された構成である。
なお、この複合粒子の態様は特に限定されず、例えば、コア・シェル構造を有するような球形であってもよいし、第1の材料を含有する粒子の周囲を第2の材料からなる粒子が被覆するような構成であってもよい。
本発明に係る複合粒子100の断面形状の具体例を、図2に示す。なお、図2において、110は第1の材料であり、120は第2の材料である。
<Composite particles>
The composite particle according to the present invention has a structure in which at least the periphery of the first material is coated with the second material.
The mode of the composite particles is not particularly limited, and may be, for example, a spherical shape having a core-shell structure, or particles made of a second material may surround the particles containing the first material. It may be configured to cover.
A specific example of the cross-sectional shape of the
第2の材料からなるシェル又は粒子による、第1の材料を含有する粒子の周囲の被覆は、第1の材料を含有する粒子の表面が全く露出しないように満遍なく連続して被覆する態様でもよく、又は、第1の材料を含有する粒子の表面が一部露出するように表面を不連続に被覆する態様でもよい。すなわち、第1の材料を含有する粒子の周囲を被覆する率が必ずしも100%でなくてもよく、好ましくは50%以上であればよい。
なお、第1の材料を含有する粒子の粒径は、少なくとも40nm以上であることが好ましい。これは、第1の材料を含有する粒子の粒径が40nm以上であれば、光を散乱、反射及び屈折させる効果を十分に発揮できるためである。また、第1の材料を含有する粒子の粒径は、複合粒子における第2の材料の厚さを考慮し、270nm以下であることが好ましい。
第1の材料を含有する粒子の周囲を被覆する第2の材料は、その厚さ(第2の材料が粒子を形成している場合は、その粒径。)は、30nm以上であることが好ましい。これは、第2の材料を含有する粒子の粒径が30nm以上であれば、光を散乱、反射及び屈折させる効果を十分に発揮できるためである。
The coating around the particles containing the first material by the shell or particles made of the second material may be a mode in which the surface of the particles containing the first material is evenly and continuously covered so as not to be exposed at all. Alternatively, the surface may be discontinuously coated so that the surface of the particles containing the first material is partially exposed. That is, the rate of covering the periphery of the particles containing the first material does not necessarily have to be 100%, and is preferably 50% or more.
The particle size of the particles containing the first material is preferably at least 40 nm or more. This is because when the particle size of the particles containing the first material is 40 nm or more, the effects of scattering, reflecting and refracting light can be sufficiently exhibited. The particle size of the particles containing the first material is preferably 270 nm or less in consideration of the thickness of the second material in the composite particles.
The thickness (or the particle size of the second material, if the second material forms particles) of the second material that covers the periphery of the particles containing the first material may be 30 nm or more. preferable. This is because when the particle size of the particles containing the second material is 30 nm or more, the effects of scattering, reflecting and refracting light can be sufficiently exhibited.
なお、第1の材料を含有する粒子の粒径は複合粒子の粒径の計測と同様にして行うことができる。
また、第1の材料を含有する粒子の周囲を被覆する第2の材料の上記厚さは、複合粒子の粒径から、第1の材料を含有する粒子の粒径を差し引いたものとする。
The particle size of the particles containing the first material can be measured in the same manner as the measurement of the particle size of the composite particles.
Further, the thickness of the second material that covers the periphery of the particles containing the first material is assumed to be obtained by subtracting the particle size of the particles containing the first material from the particle size of the composite particles.
(第1の材料)
本発明に係る第1の材料としては、関係式(1)を満たす材料であれば、特に限定されないが、表面層中で、形状を維持できるものであることが好ましい。
例えば、第1の材料を空気などの気体とし、内側を空気(気体)とするような中空粒子を複合粒子として形成してもよい。この場合、第2の材料としては、第1の材料の外側に剛性や強度を付与する材料を採用することが好ましい。
なお、第1の材料を気体以外の材料とし、複合粒子を、中空粒子以外の2層粒子とする場合であっても、第1の材料が特に限定されるわけではないが、以下に記す複合粒子の一般的な製造方法(第1の材料の周囲を第2の材料で被覆する方法)を鑑み、第1の材料として、ある程度好ましいものを挙げることができる。
(First material)
The first material according to the present invention is not particularly limited as long as it is a material satisfying the relational expression (1), but it is preferable that the material can maintain its shape in the surface layer.
For example, hollow particles in which the first material is a gas such as air and the inside is air (gas) may be formed as composite particles. In this case, as the second material, it is preferable to use a material that imparts rigidity and strength to the outside of the first material.
Even when the first material is a material other than gas and the composite particles are two-layer particles other than hollow particles, the first material is not particularly limited, but the composite described below is used. In view of a general method for producing particles (a method of coating the periphery of a first material with a second material), the first material may be preferable to some extent.
ここで、第1の材料の周囲を第2の材料で被覆する方法としては、化学皮膜の形成に関する方法、有機金属化合物を原料とするゾル・ゲル化反応、MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition (有機金属化学気相成膜材料)法、ALD(原子層堆積)法など公知の方法が挙げられる。しかし、いずれの方法も、第2の材料を形成するための前駆体(原料)の供給段階や、表面修飾の直前の脱水工程や、最後の処理において加熱を行う必要があることから、第1の材料としては、加熱や反応時の物理摩擦などに耐えられることが好ましい。
したがって、複合粒子が製造される際に加熱される場合があることを鑑みると、例えば、ゾル・ゲル化反応を採用して複合粒子が製造される場合には150℃以上の環境に耐えられる材料であることが好ましい。また、一般的な焼成処理を採用して複合粒子が製造される場合には、500℃以上の環境に耐えられるような材料であることが好ましい。
耐熱性を考えると、固形の第1の材料としては、無機物を使うことが好ましい。
Here, as a method of coating the periphery of the first material with the second material, a method relating to the formation of a chemical film, a sol-gel formation reaction using an organometallic compound as a raw material, MOCVD: Metalorganic Chemical Vapor Deposition (organic). Known methods such as a metal-chemical vapor deposition (metal-chemical vapor deposition) method and an ALD (atomic layer deposition) method can be mentioned. However, in each method, heating must be performed in the supply stage of the precursor (raw material) for forming the second material, the dehydration step immediately before the surface modification, and the final treatment. As the material of, it is preferable that it can withstand heating and physical friction during reaction.
Therefore, considering that the composite particles may be heated when they are produced, for example, when the composite particles are produced by adopting a sol-gelling reaction, a material that can withstand an environment of 150 ° C. or higher. Is preferable. Further, when composite particles are produced by adopting a general firing treatment, it is preferable that the material can withstand an environment of 500 ° C. or higher.
Considering heat resistance, it is preferable to use an inorganic substance as the solid first material.
上記理由から、第1の材料に採用可能な代表的な無機材料としては、具体的には、例えば、チタン酸バリウム、シリカ、アルミナ、ホウ酸アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、酸化セリウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタンなどが挙げられるが、これらに限定されない。 For the above reasons, typical inorganic materials that can be used as the first material include, for example, barium titanate, silica, alumina, aluminum borate, barium sulfate, calcium carbonate, zirconium oxide, and fluoride. Examples include, but are not limited to, magnesium, cerium oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide and the like.
(第2の材料)
本発明に係る第2の材料としては、関係式(1)を満たす材料であれば、特に限定されないが、公知の導電性の材料を含有することが好ましく、具体的には、例えば、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、ITOなどの公知の導電性材料を含有することが好ましい。
複合粒子の表面が含有する材料である第2の材料が導電性の材料であれば、複合粒子を導電性の材料として使うことが可能となるため、表面層の電気抵抗の調整が容易になり、ひいては、表面層に複合粒子を多量に混合させることができる。このように、第2の材料が導電性の材料であれば、中間転写体の設計の自由度を高めることができ、好ましい。
なお、第2の材料として、導電性の材料以外の材料を適用しても特に問題はないが、このような材料の場合、中間転写体を製造する場合における分散処理の際に、機械的負荷に耐える必要があるため、無機酸化物又は架橋構造を有する樹脂であることが好ましい。
(Second material)
The second material according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the relational expression (1), but preferably contains a known conductive material, and specifically, for example, tin oxide. , Zinc oxide, titanium oxide, ITO and other known conductive materials are preferably contained.
If the second material contained in the surface of the composite particles is a conductive material, the composite particles can be used as the conductive material, so that the electrical resistance of the surface layer can be easily adjusted. As a result, a large amount of composite particles can be mixed in the surface layer. As described above, when the second material is a conductive material, the degree of freedom in designing the intermediate transfer body can be increased, which is preferable.
There is no particular problem even if a material other than the conductive material is applied as the second material, but in the case of such a material, a mechanical load is applied during the dispersion treatment in the case of producing the intermediate transfer material. It is preferable that the resin has an inorganic oxide or a crosslinked structure because it needs to withstand the above.
上述のように、本発明に係る第2の材料としては、特に、導電性の材料として、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化チタンのいずれかを含有することが好ましいが、これらの中でも、一番好ましくは酸化スズ、次に好ましくは酸化亜鉛であり、その次に好ましくは酸化チタンである。酸化スズは、酸化亜鉛及び酸化チタンよりも光触媒活性及びUV吸収性が低く、UVを用いて硬化するアクリル樹脂を使用する表面層に対し、好適に含有させることができる。酸化亜鉛は、光触媒活性が僅かであるため、表面層に対し、好適に含有させることができる。
なお、第2の材料として、導電性の材料を採用すれば、表面層の電気抵抗の調整が特に容易になるので、中間転写体の設計の自由度を更に高めることができ、また、本願発明の効果をより好適に発現できる。
As described above, the second material according to the present invention preferably contains any of tin oxide, zinc oxide and titanium oxide as the conductive material, but the most preferable of these. Is tin oxide, then preferably zinc oxide, then preferably titanium oxide. Tin oxide has lower photocatalytic activity and UV absorption than zinc oxide and titanium oxide, and can be suitably contained in a surface layer using an acrylic resin that is cured using UV. Since zinc oxide has a small photocatalytic activity, it can be suitably contained in the surface layer.
If a conductive material is used as the second material, the electrical resistance of the surface layer can be adjusted particularly easily, so that the degree of freedom in designing the intermediate transfer body can be further increased, and the present invention also provides. The effect of can be more preferably expressed.
<複合粒子の製造方法>
第1の材料の周囲を第2の材料で被覆する方法としては、特に限定されず、例えば、上述のように、化学皮膜の形成に関する方法、有機金属化合物を原料とするゾル・ゲル化反応、MOCVD法、ALD法など公知の方法が挙げられる。また、これら以外にも、第1の材料を水に分散した後で、第2の材料の分散液又は溶液に浸漬する方法が挙げられる。この浸漬する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、特開平6−192592号公報、特開平6−299086号公報、特開2015−090824号公報、特開2014−59993号公報などに記載の方法を使用できる。
<Manufacturing method of composite particles>
The method of coating the periphery of the first material with the second material is not particularly limited, and for example, as described above, a method relating to the formation of a chemical film, a sol-gelling reaction using an organometallic compound as a raw material, and the like. Known methods such as the MOCVD method and the ALD method can be mentioned. In addition to these, a method in which the first material is dispersed in water and then immersed in a dispersion liquid or solution of the second material can be mentioned. As the dipping method, a known method can be used, and for example, JP-A-6-192592, JP-A-6-299086, JP-A-2015-090824, JP-A-2014-59993, etc. The method described in can be used.
<複合粒子の表面修飾>
複合粒子の分散性の向上、完成後の表面層の物理特性の向上を目的として、複合粒子に対し、各種カップリング剤などの表面修飾剤(いわゆる、「表面処理剤」。)を使用し、表面を修飾させてもよい。表面の修飾は公知の方法を用いることができるが、(メタ)アクリロイル基を持つカップリング剤であれば、表面層の機械的強度がより向上するため、特に好ましい。
<Surface modification of composite particles>
For the purpose of improving the dispersibility of the composite particles and improving the physical characteristics of the surface layer after completion, surface modifiers such as various coupling agents (so-called "surface treatment agents") are used for the composite particles. The surface may be modified. A known method can be used for surface modification, but a coupling agent having a (meth) acryloyl group is particularly preferable because the mechanical strength of the surface layer is further improved.
その他、表面修飾剤の例としては、特開2013−24898号公報の段落0075〜0077に記載の化合物が挙げられ、市販品としては、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−5103;信越化学工業株式会社)が挙げられるが、これらに限定されず、公知の化合物を使用できる。
なお、表面修飾の方法としては、例えば、特開2013−24898号公報の段落0080〜0085に記載の方法を使用することができる。
Other examples of the surface modifier include the compounds described in paragraphs 0075 to 0077 of JP2013-24898A, and commercially available products include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (KBM-5103; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). (Industrial Co., Ltd.), but the present invention is not limited to these, and known compounds can be used.
As the surface modification method, for example, the method described in paragraphs 0080 to 985 of JP2013-24898A can be used.
<複合粒子の平均粒径>
複合粒子の平均粒径は、100〜300nmの範囲内である。
平均粒径が100nm以上であることで、本発明の効果が発揮される。
また、平均粒径が300nm以下であることで、塗布液への分散が容易になるため生産性が上がり、また、表面層の表面粗さを好適にでき、表面粗さが過大となることに起因して発生するクリーニング不良を回避できる。
また、複合粒子の粒径に対する、第1の材料を含有する粒子の粒径(以下、内径ともいう。)の比の値(内径/粒径)は、1/4〜7/10の範囲内であることが好ましい。この範囲であれば、光が通過できる距離が過剰に少なくなることを回避でき、ひいては、光の散乱、反射、屈折を好適に発生させることができる。
<Average particle size of composite particles>
The average particle size of the composite particles, Ru der range of 100 to 300 nm.
Average particle size in der Rukoto above 100 nm, the effect of the present invention is Ru exhibited.
The average particle size of below der Rukoto 300 nm, dispersibility productivity is increased due to easier to coating solution also can the surface roughness of the surface layer suitably, the surface roughness becomes excessive It is possible to avoid cleaning defects caused by the above.
Further, the value (inner diameter / particle size) of the ratio of the particle size (hereinafter, also referred to as the inner diameter) of the particles containing the first material to the particle size of the composite particles is within the range of 1/4 to 7/10. Is preferable. Within this range, it is possible to prevent the distance through which light can pass from becoming excessively small, and it is possible to preferably generate scattering, reflection, and refraction of light.
(複合粒子の平均粒径の測定方法)
まず、一つの複合粒子における最大径及び最小径の平均の値(すなわち、(最大径+最小径)/2)をr0とする。
次に、電子顕微鏡おける観察視野から無作為に100個の複合粒子を抽出する。そして、100個の複合粒子について上記値r0を計算し、当該値r0を平均した値を複合粒子の平均粒径r1とする。
(Measuring method of average particle size of composite particles)
First, let r 0 be the average value of the maximum diameter and the minimum diameter (that is, (maximum diameter + minimum diameter) / 2) in one composite particle.
Next, 100 composite particles are randomly extracted from the observation field of view under an electron microscope. Then, the above value r 0 is calculated for 100 composite particles, and the average value of the values r 0 is defined as the average particle size r 1 of the composite particles.
[屈折率の関係]
<第1の材料と第2の材料との屈折率の関係>
本発明においては、第1の材料の屈折率をn1とし、前記第2の材料の屈折率をn2としたとき、下記関係式(1)を満たす。
n1≠n2・・・関係式(1)
[上記式中、屈折率n1及びn2は、波長500〜800nmの範囲において、同一の波長で計測した値である。]
[Relationship of refractive index]
<Relationship between the refractive index of the first material and the second material>
In the present invention, when the refractive index of the first material is n 1 and the refractive index of the second material is n 2 , the following relational expression (1) is satisfied.
n 1 ≠ n 2・ ・ ・ Relational expression (1)
[In the above formula, the refractive indexes n 1 and n 2 are values measured at the same wavelength in the wavelength range of 500 to 800 nm. ]
前記第1の材料の屈折率n1及び前記第2の材料の屈折率n2は、さらに、下記関係式(2)を満たす。
0.30<|n1−n2|・・・関係式(2)
屈折率差を大きく規定することで、光を散乱及び反射させる効果(頻度)をより高めることができるので、光学センサーの計測をより安定させることができる。
Refractive index n 2 of the refractive index n 1 and the second material of the first material further satisfying the lower Symbol relational expression (2).
0 . 30 << n 1 −n 2 | ・ ・ ・ Relational expression (2)
By defining a large difference in refractive index, the effect (frequency) of scattering and reflecting light can be further enhanced, so that the measurement of the optical sensor can be made more stable.
なお、屈折率差がない(n1=n2の場合。)場合、材料的に2層の構成であっても、層の界面等において、光が好適に散乱又は反射しない。屈折率差(|n1−n2|)は、大きいほど好ましいが、1を大きく超える設計の場合は、粒子の作製や、完成した粒子を用いた中間転写体の設計が難しくなるといった合成や取扱いの容易性を考えると、|n1−n2|の特に好ましい上限は0.8である。 When there is no difference in refractive index (when n 1 = n 2 ), light is not suitably scattered or reflected at the interface between the layers even if the material has a two-layer structure. The larger the refractive index difference (| n 1 −n 2 |) is, the more preferable it is. However, in the case of a design that greatly exceeds 1, it becomes difficult to prepare particles or design an intermediate transfer body using the completed particles. Considering the ease of handling, a particularly preferable upper limit of | n 1 − n 2 | is 0.8.
<結着樹脂、第1の材料及び第2の材料の屈折率n2との関係>
結着樹脂の屈折率n3としたとき、第1の材料の屈折率n1及び第2の材料の屈折率n2が、下記関係式(3)及び関係式(4)を満たすことが好ましい。
n1<n2・・・関係式(3)
n3<n2・・・関係式(4)
なお、結着樹脂(表面層に含有される樹脂)が複数種類含有されている表面層の場合、互いに混じる樹脂同士であれば配合比率に基づき屈折率の平均値を結着樹脂の屈折率n3とすればよい。また、混じらない樹脂同士の場合は、主成分として使用されている樹脂の屈折率を結着樹脂の屈折率n3とすればよい。
<Relationship between the binder resin, the first material, and the refractive index n 2 of the second material>
When the refractive index n 3 of the binder resin, the refractive index n 2 of the refractive index n 1 and a second material of the first material, it is preferable to satisfy the following equation (3) and equation (4) ..
n 1 <n 2 ... relational expression (3)
n 3 <n 2 ... relational expression (4)
In the case of a surface layer containing a plurality of types of binder resin (resin contained in the surface layer), if the resins are mixed with each other, the average value of the refractive index is calculated based on the blending ratio. It should be 3. In the case of immiscible resins, the refractive index of the resin used as the main component may be the refractive index n 3 of the binder resin.
上記関係式(3)及び関係式(4)を満たすことで、n2がn1及びn3に比べて大きい値をとることとなる。すなわち、第2の材料に隣接する材料が全て第2の材料よりも低い屈折率の材料となる。
このような屈折率の関係であれば、測定時に光を入射した際に、屈折率の小さい材料、屈折率の大きい材料、屈折率の小さい材料、屈折率の大きい材料、という順番に光が進むことになり、臨界反射を1回又は複数回繰り返した後、屈折した光が出射する、という特異的な臨界角条件を高頻度で発生させることができる。これにより、複合粒子の外側の層(第2の材料)中に侵入した光が臨界反射する確率がさらに増えることになり、この結果、樹脂基層の表面に光が届く確率が減ることになるため、光の干渉を起こすような正反射光の割合を劇的に減らすことができ、ひいては、発明の効果を高めることができる。
なお、n3は、樹脂基層に主成分として含有される樹脂として、好適に用いられるPPS及びPIの屈折率が1.7であり、PAIも1.6以上のため、1.6以上となることが一般的であると考えられるが、これに限定されない。
By satisfying the above relational expressions (3) and (4), n 2 takes a larger value than n 1 and n 3. That is, all the materials adjacent to the second material have a lower refractive index than the second material.
With such a relationship of refraction, when light is incident during measurement, the light travels in the order of a material with a small refraction, a material with a large refraction, a material with a small refraction, and a material with a large refraction. Therefore, it is possible to frequently generate a specific critical angle condition in which the refracted light is emitted after the critical reflection is repeated once or a plurality of times. As a result, the probability that the light that has entered the outer layer (second material) of the composite particle is critically reflected is further increased, and as a result, the probability that the light reaches the surface of the resin base layer is reduced. , The proportion of specularly reflected light that causes light interference can be dramatically reduced, and the effect of the invention can be enhanced.
In addition, n 3 has a refractive index of 1.7 and PAI of 1.6 or more, which are preferably used as a resin contained in the resin base layer as a main component, and thus is 1.6 or more. Is considered to be common, but not limited to this.
<樹脂基層に主成分として含有される樹脂の屈折率>
樹脂基層に主成分として含有される樹脂の屈折率をn4としたとき、下記関係式(5)を満たすことが好ましい。
1.6≦n4・・・関係式(5)
なお、n4の上限は特にはないが、通常使用される樹脂を鑑みるとn4の上限は、1.8である。
<Refractive index of resin contained in the resin base layer as the main component>
When the refractive index of the resin contained in the resin base layer as the main component is n 4 , it is preferable that the following relational expression (5) is satisfied.
1.6 ≤ n 4 ... Relational expression (5)
The upper limit of n 4 is not particularly limited, but the upper limit of n 4 is 1.8 in view of the commonly used resin.
樹脂基層に主成分として含有される樹脂が高い屈折率を有する場合は、必然的に表面層と樹脂基層との界面において光の反射が起こりやすくなり、樹脂基層と表面層との界面において反射する光が干渉しやすくなるため、光学センサーでの計測が一般的には安定しにくい条件である。
しかしながら、本発明の中間転写体であれば、このような条件であっても、樹脂基層と表面層との界面における光の反射を減らすことができ、この結果、反射する光が干渉することを抑制できるため、ひいては、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させるという効果を好適に発揮できる。
When the resin contained as the main component in the resin base layer has a high refractive index, light is inevitably easily reflected at the interface between the surface layer and the resin base layer, and is reflected at the interface between the resin base layer and the surface layer. Since light easily interferes with each other, it is generally difficult to stabilize the measurement with an optical sensor.
However, with the intermediate transfer material of the present invention, even under such conditions, it is possible to reduce the reflection of light at the interface between the resin base layer and the surface layer, and as a result, the reflected light interferes. Since it can be suppressed, the effect of stabilizing the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration can be suitably exhibited.
<屈折率の測定方法>
屈折率の測定方法としては、偏光解析法(エリプソメーター)による屈折率の計測を好適に使用できる。具体的には、エリプソメーターを用い、波長632.8nmの測定試料に対しレーザー光を照射し、測定することで、屈折率を求めることができる。
<Measurement method of refractive index>
As a method for measuring the refractive index, measurement of the refractive index by an ellipsometry method can be preferably used. Specifically, the refractive index can be obtained by irradiating a measurement sample having a wavelength of 632.8 nm with a laser beam and measuring it using an ellipsometer.
偏光解析法による屈折率の計測の原理を以下に簡単に説明する。
本方法の試料として、屈折率が公知で、かつ、屈折率差のあることが明白な透光性基板の上に、測定試料の薄膜(厚さは50nm〜2μm)を形成したものを用いる。
偏光解析法では、試料に偏光を照射して、入射光と反射光の偏光の変化を測定する。
この変化は、
s偏光とp偏光の位相差:Δ
s偏光とp偏光の反射振幅比角:tanΨ
として定義され、通常はΔ、Ψとして表される。
(Ψ,Δ)は、波長(λ)、入射角度(φ)、試料の膜厚(d)、物質の光学定数(複素屈折率:N又は複素誘電率:E)などのパラメーターによって変化する。
(Ψ,Δ)が求まれば、ここから膜厚(d)、物質の光学定数(N又はE)を計算することができる。
The principle of measuring the refractive index by ellipsometry will be briefly described below.
As the sample of this method, a thin film (thickness of 50 nm to 2 μm) of the measurement sample is formed on a translucent substrate whose refractive index is known and whose refractive index difference is clear.
In ellipsometry, a sample is irradiated with polarized light and the change in polarized light between incident light and reflected light is measured.
This change is
Phase difference between s-polarized light and p-polarized light: Δ
Reflection amplitude ratio of s-polarized light and p-polarized light: tanΨ
It is defined as, and is usually expressed as Δ, Ψ.
(Ψ, Δ) changes depending on parameters such as wavelength (λ), incident angle (φ), sample film thickness (d), and optical constant of the substance (complex refractive index: N or complex permittivity: E).
Once (Ψ, Δ) is obtained, the film thickness (d) and the optical constant (N or E) of the substance can be calculated from this.
複素屈折率や複素誘電率からは下記の式(A)をとおして、最終的に各層の屈折率(n)や消衰係数(k)を求めることができる。 From the complex refractive index and the complex dielectric constant, the refractive index (n) and the extinction coefficient (k) of each layer can be finally obtained through the following formula (A).
式(A)
N=n+ik
E=εr+iεi
Equation (A)
N = n + ik
E = ε r + iε i
なお、上記式(A)において、εrは真空誘電率、εiは誘電率の虚の値である。
また、偏光解析法の代表的な詳細な測定方法としては、回転検光子法、位相変調法の2通りが知られているが、本発明では、いずれの方法でもかまわない。
In the above equation (A), ε r is a vacuum permittivity and ε i is an imaginary value of the permittivity.
There are two known detailed measurement methods of the ellipsometry method, the rotary photon method and the phase modulation method, but in the present invention, any method may be used.
なお、屈折率は、フィルメトリクス社が開示している屈折率一覧表(URL:http://www.filmetricsinc.jp/refractive−index−database)や、M. N. Polyanskiy、Refractive index database(URL:http://refractiveindex.info.)などの一般的に公開されている数値を用いることもできる。 The refractive index is determined by the refractive index list (URL: http: //www.filmetricsinc.jp/refractive-index-database) disclosed by Filmometrics Co., Ltd. N. Publicly available numbers such as Polyansky and Refractive index database (URL: http: // Refractive index.info.) Can also be used.
[画像形成装置]
本発明に係る画像形成装置は、静電潜像担持体に担持されたトナー像を、中間転写体に1次転写した後、前記トナー像を前記中間転写体から記録材に2次転写する。
また、本発明に係る画像形成装置は、可視光又は1000nm以下の近赤外光の中から選ばれる、いずれかの波長λ1を検出する光学センサーを備え、さらに、中間転写体上のトナー濃度について、前記光学センサーを用いて計測する手段を有することが好ましい。これにより、中間転写体上のトナー濃度計測の検出性が安定するので、本発明の効果をより容易に発現することができる。
以下に、本発明に係る画像形成装置について、詳細を述べる。
[Image forming device]
The image forming apparatus according to the present invention primary transfers the toner image carried on the electrostatic latent image carrier to the intermediate transfer body, and then secondarily transfers the toner image from the intermediate transfer body to the recording material.
Further, the image forming apparatus according to the present invention includes an optical sensor that detects any wavelength λ 1 selected from visible light or near-infrared light of 1000 nm or less, and further, the toner concentration on the intermediate transfer body. It is preferable to have a means for measuring the light using the optical sensor. As a result, the detectability of the toner concentration measurement on the intermediate transfer material is stabilized, so that the effect of the present invention can be more easily exhibited.
The details of the image forming apparatus according to the present invention will be described below.
図3は、本発明に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略断面図である。
この画像形成装置は、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置であって、4組の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Bkと、中間転写体ユニット7と、2次転写手段としての2次転写ローラー5bと、給紙搬送手段21及び定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the image forming apparatus according to the present invention.
This image forming apparatus is a so-called tandem type color image forming apparatus, and includes four sets of
画像形成ユニット10Yはイエロー色の画像を形成するものであり、画像形成ユニット10Mはマゼンタ色の画像を形成するものであり、画像形成ユニット10Cはシアン色の画像を形成するものであり、画像形成ユニット10Bkは黒色の画像を形成するものである。
The
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Bkは、感光体1Y,1M,1C,1Bkにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるのみであって、同じ構成とされるので、以下においては、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。
The
画像形成ユニット10Yは、像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に、帯電手段2Y、露光手段3Y、トナー像形成手段4Y、1次転写手段としての1次転写ローラー5Y、クリーニング手段6Yを配置し、感光体1Y上にイエロー(Y)のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット10Yのうち、少なくとも感光体1Y、帯電手段2Y、トナー像形成手段4Y、クリーニング手段6Yが一体化されて設けられている。
The
感光体1Yは、図3の矢印方向に所定の周速度により回転駆動されるものである。
感光体1Yは回転過程で、帯電手段2Yにより所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで、露光手段3Yによりデジタル画像信号に対応して変調されたレーザビームによる走査露光等による画像露光を受けることにより目的のイエロー画像の色成分像(色情報)に対応した静電潜像が形成される。
The
In the rotation process, the
帯電手段2Yは、感光体1Yに対して一様な電位を与えるものであって、本実施形態においては、感光体1Yにコロナ放電型の帯電器が用いられる。
The charging means 2Y applies a uniform potential to the
露光手段3Yは、帯電手段2Yによって一様な電位を与えられた感光体1Y上に、デジタル画像信号(イエロー画像信号)に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成するものであって、この露光手段3Yとしては、感光体1Yの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したLEDと結像素子とから構成されるもの又はレーザー光学系などが用いられる。
The exposure means 3Y exposes the
トナー像形成手段4Yは、回転する現像スリーブを備え、当該現像スリーブ上に保持されたトナーを感光体1Yの表面に搬送して静電潜像を顕在化させることによりトナー像を形成するものであり、公知のものを用いることができる。
The toner image forming means 4Y is provided with a rotating developing sleeve, and the toner held on the developing sleeve is conveyed to the surface of the
1次転写ローラー5Yは、トナー像形成手段4Yにより形成されたトナー像を、感光体1Yと当接される位置において当該感光体1Yと同方向に移動する中間転写体70の表面に転写するものであり、公知のものを用いることができる。
The
クリーニング手段6Yは、トナー像を中間転写体70に転写させた後の感光体1Yに残存するトナーを除去する例えばゴムブレードよりなるものである。
The cleaning means 6Y comprises, for example, a rubber blade that removes the toner remaining on the
中間転写体ユニット7は、複数のローラー71,72,73,74により巻回され、回動可能に支持された無端ベルト状の中間転写体70を有する。なお、本発明に係る画像形成装置においては、この中間転写体70として、本発明の中間転写体を採用することが好ましい。
中間転写体70は、図3の矢印方向、すなわち感光体1Yと当接される位置において当該感光体1Yと同方向に移動する方向に所定の周速度により回動駆動されるものである。
The
The
2次転写手段としての2次転写ローラー5bは、中間転写体70上のトナー像を給紙カセット20から所定のタイミングで搬送された記録材P上に転写するものであり、公知のものを用いることができる。
なお、記録材としては、トナー像が転写されることができるものであればよく、例えば、樹脂シート、シート状の紙などが挙げられる。
The
The recording material may be any material as long as the toner image can be transferred, and examples thereof include a resin sheet and sheet-shaped paper.
定着手段24は、2次転写ローラー5bにより記録材P上に転写されたトナー像を一対のローラーにより加熱加圧して、当該トナー像を記録材P上に定着させるものであり、公知のものを用いることができる。
The fixing means 24 heats and pressurizes the toner image transferred onto the recording material P by the
画像形成処理中において、1次転写ローラー5Yは中間転写体70を介して、常時、感光体1Bkに当接している。他の1次転写ローラー5Y,5M,5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y,1M,1Cに中間転写体70を介して当接する。
2次転写ローラー5bは、記録材Pが通過して2次転写が行われる時にのみ、中間転写体70に当接する。
During the image forming process, the
The
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L,82Rを介して引き出し可能にしてある。
Further, the
このような画像形成装置においては、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Bkにおいて、感光体1Y,1M,1C,1Bk上に、帯電手段2Y,2M,2C,2Bkにより帯電、露光手段3Y,3M,3C,3Bkにより露光、トナー像形成手段4Y,4M,4C,4Bkにより現像を経て各色のトナー像が形成され、1次転写ローラー5Y,5M,5C,5Bkにより中間転写体70上に各色のトナー像が順次重ね合わされて転写される。そして、給紙カセット20内に収容された記録材Pが、給紙搬送手段21により給紙され、複数の中間ローラー22A、22B、22C、22D、レジストローラー23を経て、2次転写ローラー5bに搬送されるとともに、当該記録材P上に中間転写体70上に転写されたカラートナー像が一括して転写される。その後、記録材P上に転写されたカラートナー像が定着手段24において加圧及び加熱により定着され、カラートナー像が定着された記録材Pが排紙ローラー25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。トナー像を中間転写体70に転写させた後の感光体1Y,1M,1C,1Bkは、クリーニング手段6Y,6M,6C,6Bkにより転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後に、次の画像形成に供される。
一方、2次転写ローラー5bにより記録材P上にカラートナー像を転写した後、記録材Pを曲率分離した中間転写体70は、クリーニング装置6Aにより残留トナーが除去される。
In such an image forming apparatus, in the
On the other hand, after the color toner image is transferred onto the recording material P by the
<光学センサー>
本発明に係る光学センサー(図示せず)は、可視光又は1000nm以下の近赤外光の中から選ばれる、いずれかの波長λ1を検出する。
これにより、本発明に係る光学センサーは、中間転写体70上のトナー濃度(トナー付着量)を検知する。光学センサーとしては、公知のものを使用でき、具体的には、例えば、IDCセンサー(Image Density Control Sensor)などを使用できる。
光学センサーは、中間転写体上のトナー濃度について、前記光学センサーを用いて計測する手段(図示せず)であることが好ましい。具体的には、例えば、光学センサーは、1次転写ローラー5Bkの下流側かつ2次転写ローラー5bの上流側における記録材Pに垂直な方向の手前側及び奥側にそれぞれ設けられており、トナー像の手前側の部分及び奥側の部分のトナー付着量をそれぞれ検知するものであることが好ましい。
<Optical sensor>
The optical sensor (not shown) according to the present invention detects any wavelength λ 1 selected from visible light or near-infrared light of 1000 nm or less.
As a result, the optical sensor according to the present invention detects the toner concentration (toner adhesion amount) on the
The optical sensor is preferably a means (not shown) for measuring the toner concentration on the intermediate transfer body using the optical sensor. Specifically, for example, optical sensors are provided on the front side and the back side in the direction perpendicular to the recording material P on the downstream side of the primary transfer roller 5Bk and on the upstream side of the
なお、光学センサーが検出する可視光の好ましい波長の範囲は、400〜1000nmの範囲内であり、更に好ましくは、600〜1000nmの範囲内である。このような光学センサーであれば、光学センサーを容易に入手でき、また、精度が過度に高すぎることがないため、各色のトナー濃度の検知容易性を十分とすることができる。 The preferable wavelength range of visible light detected by the optical sensor is in the range of 400 to 1000 nm, and more preferably in the range of 600 to 1000 nm. With such an optical sensor, the optical sensor can be easily obtained, and the accuracy is not excessively high, so that the toner concentration of each color can be sufficiently detected.
なお、本発明の構成によれば、前記複合粒子の平均粒径r1と波長λ1とが、下記関係式(6)を満たすことができる。このような条件では、センサーが検出する波長λの半分未満の粒径であるため、従来技術では光を散乱する効果が小さかった。
しかしながら、本発明に係る複合粒子は屈折率の異なる材料によって2層化されている。このため、関係式(6)をみたすような場合であっても、光を散乱及び反射させる効果を向上させることができ、この結果、干渉を起こすような正反射光の割合を減らすことができ、ひいては、本発明の効果を十分に得ることができる。
2×r1<λ1・・・関係式(6)
なお、関係式(6)を満たすような小さな粒径の粒子とすることで、表面層形成用の塗布液に容易に分散させることができ、また、表面層の厚さも薄くできるという、製造上でも、設計上でも好ましいものとすることができる。
According to the configuration of the present invention, the average particle size r 1 and the wavelength λ 1 of the composite particles can satisfy the following relational expression (6). Under such conditions, the particle size is less than half of the wavelength λ detected by the sensor, so that the effect of scattering light is small in the prior art.
However, the composite particles according to the present invention are bilayered with materials having different refractive indexes. Therefore, even when the relational expression (6) is satisfied, the effect of scattering and reflecting light can be improved, and as a result, the proportion of specularly reflected light that causes interference can be reduced. As a result, the effect of the present invention can be sufficiently obtained.
2 × r 1 <λ 1・ ・ ・ relational expression (6)
By using particles having a small particle size that satisfy the relational expression (6), the particles can be easily dispersed in the coating liquid for forming the surface layer, and the thickness of the surface layer can be reduced. However, it can also be preferable in terms of design.
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The embodiment to which the present invention can be applied is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記では、本発明に係る複合粒子を、第1の材料と、第2の材料との2層構造を有する粒子を例に説明したが、本発明に係る複合粒子は、これに限定されず、3層以上の構成を有するものであってもよい。
また、表面層に、複合粒子のほかに導電性の材料を含有させる。このような導電性の材料として本発明に係る複合粒子を採用するほか、その他、公知の導電性の材料を含有させてもよい。このような公知の導電性の材料としては、特に限定されないが、例えば、ITO(インジウム−スズ複合酸化物)、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェン、などの公知の導電性の材料からなる粒子(導電性粒子)を1種類以上使用又は併用して、本発明に係る複合粒子とは異なる態様で添加することとしてもよい。
また、本発明に係る表面層は、必要に応じて、上述の材料以外にも、本発明の効果発現を阻害しない範囲内で、その他の材料(例えば、公知の酸化防止剤など。)を含有していてもよい。
For example, in the above, the composite particles according to the present invention have been described by taking as an example particles having a two-layer structure of a first material and a second material, but the composite particles according to the present invention are limited to this. However, it may have a structure of three or more layers.
Further, in the surface layer, Ru contain a conductive material in addition to the composite particles. In addition to adopting the composite particles according to the present invention as such a conductive material, a known conductive material may be contained. Such known conductive materials are not particularly limited, but are known, for example, ITO (indium-tin composite oxide), tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, carbon black, carbon nanotubes, graphene, and the like. One or more kinds of particles made of a conductive material (conductive particles) may be used or used in combination, and may be added in a manner different from that of the composite particles according to the present invention.
Further, the surface layer according to the present invention contains, if necessary, other materials (for example, known antioxidants) in addition to the above-mentioned materials as long as the effects of the present invention are not impaired. You may be doing it.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, the indication of "parts" or "%" is used, but unless otherwise specified, it indicates "parts by mass" or "% by mass".
[粒子1〜粒子7、粒子11〜粒子13の作製]
以下のようにして、粒子1〜粒子7、粒子11〜粒子13を作製した。なお、粒子1〜粒子7、粒子11は、コア材料を含有するコア部(粒子)の周囲がシェル材料からなるシェルによって被覆されたコア・シェル構造を有する複合粒子であった。なお、コア・シェル構造については、高分解透過型電子顕微鏡によるエネルギー分散型分光法とX線光電子分光法による分析から、各粒子の中心部分と表層部分の元素比率を求めることにより確認した。
[Preparation of Particles 1 to 7, Particles 11 to 13]
Particles 1 to 7 and particles 11 to 13 were produced as follows. The particles 1 to 7 and 11 were composite particles having a core-shell structure in which the periphery of the core portion (particle) containing the core material was covered with a shell made of a shell material. The core-shell structure was confirmed by determining the element ratio between the central portion and the surface layer portion of each particle from the analysis by energy dispersive spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy using a high-resolution transmission electron microscope.
<粒子1の作製(第1の材料(以下、「コア材料」ともいう。)=ホウ酸アルミニウム、第2の材料(以下、「シェル材料」ともいう。)=酸化スズ)>
平均粒径が、0.1μmのホウ酸アルミニウムの粒子 100gを水300mL中に25℃で懸濁させた。次いで、50%NaOH水溶液50gを添加し、その後水200mL中に溶解させた75.8gのNa2[Sn(OH)6]を添加した。撹拌を30分間続けて懸濁液中の全ての成分を均一に分散させた。次いで、希硫酸を3時間にわたって滴下してpHを3.0(液温は25℃)に下げて、ホウ酸アルミニウムの粒子上に水和二酸化スズの層を析出させた。さらに懸濁液を撹拌しながら、上記のpHに5時間保持して熟成させた。その後、固形物を濾過分離し、水洗し、乾燥機で乾燥し、マッフル炉中において900℃で焼成し、粒子1を作製した。
<Preparation of particle 1 (first material (hereinafter, also referred to as "core material") = aluminum borate, second material (hereinafter, also referred to as "shell material") = tin oxide)>
100 g of aluminum borate particles having an average particle size of 0.1 μm were suspended in 300 mL of water at 25 ° C. Then, 50 g of a 50% NaOH aqueous solution was added, and then 75.8 g of Na 2 [Sn (OH) 6 ] dissolved in 200 mL of water was added. Stirring was continued for 30 minutes to evenly disperse all components in the suspension. Then, dilute sulfuric acid was added dropwise over 3 hours to lower the pH to 3.0 (
<粒子2の作製(コア材料=ホウ酸アルミニウム、シェル材料=酸化亜鉛)>
原子層堆積法の装置(Beneq社製装置TFS200)を用い、以下のようにして、粉末用トレイ内に薄く敷き詰めたコア材料であるホウ酸アルミニウムの表面を、酸化亜鉛で被覆した。
<Preparation of particles 2 (core material = aluminum borate, shell material = zinc oxide)>
Using an atomic layer deposition system (Beneq equipment TFS200), the surface of aluminum borate, which is a core material thinly spread in a powder tray, was coated with zinc oxide as follows.
まず、真空チャンバー内部の粉末用トレイに、コア材料の粉末を挿入する。
次に、真空チャンバー内をポンプにより排気し、5Pa(以下、「排気後の気圧」という。)とした後、ヒーターにより前記粉末を300℃まで加熱した。この温度を一時間維持して、吸着水、吸着ガスを除去した。
First, the powder of the core material is inserted into the powder tray inside the vacuum chamber.
Next, the inside of the vacuum chamber was exhausted by a pump to 5 Pa (hereinafter referred to as "atmospheric pressure after exhaust"), and then the powder was heated to 300 ° C. by a heater. This temperature was maintained for 1 hour to remove adsorbed water and adsorbed gas.
その後、被覆層を成膜するため、以下の原子層堆積法の4工程プロセスを所望の粒径となるまで繰り返した。 Then, in order to form a coating layer, the following four-step process of the atomic layer deposition method was repeated until the desired particle size was obtained.
次に被覆層の外側にさらなる被覆層を成膜するため上記原料ガス1及び原料ガス2を下記原子層堆積法の4工程プロセスを更に繰り返し、順次層を堆積させていき、酸化亜鉛の厚さが規定値になるまで繰り返して、成膜を完了させた後、真空チャンバーを大気圧に開放して、表Iに記載の完成粒子の平均粒径を有する粒子2を作製した。 Next, in order to form a further coating layer on the outside of the coating layer, the raw material gas 1 and the raw material gas 2 are further repeated by the four-step process of the following atomic layer deposition method, and the layers are sequentially deposited to obtain the thickness of zinc oxide. After the film formation was completed, the vacuum chamber was opened to atmospheric pressure to prepare particles 2 having the average particle size of the completed particles shown in Table I.
−原子層堆積法の4工程プロセス−
第1工程:原料ガス1のガスを、反応室内に入れる
第2工程:反応室内の不要なガス余分を排気する
第3工程:原料ガス2のガスを、反応室内に入れる
第4工程:反応室内の不要なガスを排気する
なお、上記において、
原料ガス1(金属元素源)は、ジエチル亜鉛(シグマ アルドリッチ製)であり、
原料ガス2(酸素元素源)は、H2O(シグマ アルドリッチ製)である。
なお、各原料ガスの発生温度は150℃とした。
-Four-step process of atomic layer deposition-
1st step: Put the gas of the raw material gas 1 into the reaction chamber 2nd step: Exhaust unnecessary gas excess in the reaction chamber 3rd step: Put the gas of the raw material gas 2 into the reaction chamber 4th step: Put the gas of the raw material gas 2 into the reaction chamber Exhaust unnecessary gas in the above
The raw material gas 1 (metal element source) is diethylzinc (manufactured by Sigma-Aldrich).
The raw material gas 2 (oxygen element source) is H 2 O (manufactured by Sigma-Aldrich).
The generation temperature of each raw material gas was set to 150 ° C.
<粒子3の作製(コア材料=硫酸バリウム、シェル材料=酸化スズ)>
平均粒径が0.1μmの硫酸バリウム 100gを水300mL中に25℃で懸濁させた。次いで、50質量%NaOH水溶液50gを添加し、その後水200mL中に溶解させた75.8gのNa2[Sn(OH)6]を添加した。撹拌を30分間続けて懸濁液中の全ての成分を均一に分散させた。次いで、20質量%希硫酸を3時間にわたって滴下してpHを2.5に下げて、粒子上に水和二酸化スズの層を析出させた。さらに懸濁液を撹拌しながら、上記のpHに4時間保持して熟成させた。導電率が300μS/cm以下となるまで洗浄した後、ヌッチェ濾過を行い、ケーキを得た。その後、乾燥機で乾燥し、マッフル炉中において900℃で40分間焼成し、粒子3を作製した。
<Preparation of particles 3 (core material = barium sulfate, shell material = tin oxide)>
100 g of barium sulfate having an average particle size of 0.1 μm was suspended in 300 mL of water at 25 ° C. Then, 50 g of a 50 mass% NaOH aqueous solution was added, and then 75.8 g of Na 2 [Sn (OH) 6 ] dissolved in 200 mL of water was added. Stirring was continued for 30 minutes to evenly disperse all components in the suspension. Then, 20% by mass dilute sulfuric acid was added dropwise over 3 hours to lower the pH to 2.5 to precipitate a layer of hydrated tin dioxide on the particles. Further, the suspension was kept at the above pH for 4 hours while stirring for aging. After washing until the conductivity became 300 μS / cm or less, nutche filtration was performed to obtain a cake. Then, it was dried in a drier and fired in a muffle furnace at 900 ° C. for 40 minutes to prepare particles 3.
<粒子4の作製(コア材料=アルミナ、シェル材料=酸化チタン)>
粒子2の作製において、条件を次のように変更した以外は、表Iに記載のコア部の平均粒径、所望の平均粒径(表Iには、「完成粒子の平均粒径r1」と記載。)となるまで、成膜を行い、粒子4を得た。
コア材料:アルミナ
排気後の気圧:2Pa
原料ガス1:テトラキス(ジメチルアミド)チタン(IV)(アルドリッチ製)
原料ガス2:H2O(アルドリッチ製)
原料ガス発生温度:180℃
<Preparation of particles 4 (core material = alumina, shell material = titanium oxide)>
In the preparation of the particles 2, the average particle size of the core portion and the desired average particle size shown in Table I (Table I shows "Average particle size r 1 of the finished particles", except that the conditions were changed as follows. The film was formed until the particles 4 were obtained.
Core material: Alumina Pressure after exhaust: 2Pa
Raw material gas 1: Tetrakis (dimethylamide) titanium (IV) (manufactured by Aldrich)
Raw material gas 2: H 2 O (manufactured by Aldrich)
Raw material gas generation temperature: 180 ° C
<粒子5の作製(コア材料=チタン酸バリウム、シェル材料=酸化スズ)>
粒子2の作製において、条件を次のように変更し、さらに、表Iに記載のコア部の平均粒径、完成粒子の平均粒径r1となるようしたほかは粒子2の作製と同様にして、粒子5を得た。
コア材料:チタン酸バリウム
原料ガス1:テトラキス(ジメチルアミド)スズ(IV)(アルドリッチ製)
原料ガス2:H2O(アルドリッチ製)
原料ガス発生温度:160℃
<Preparation of particles 5 (core material = barium titanate, shell material = tin oxide)>
In the preparation of the particles 2, the conditions were changed as follows, and the same as the preparation of the particles 2 except that the average particle diameter of the core portion and the average particle diameter r 1 of the completed particles shown in Table I were obtained. To obtain particles 5.
Core material: Barium titanate Raw material gas 1: Tetrakis (dimethylamide) tin (IV) (manufactured by Aldrich)
Raw material gas 2: H 2 O (manufactured by Aldrich)
Raw material gas generation temperature: 160 ° C
<粒子6(コア材料=空気、シェル材料=架橋スチレン・アクリル樹脂)>
JSR製中空粒子SX866を使用した。
なお、樹脂からなる粒子6を使用する場合、表面層には導電性粒子を別途添加した。この導電性粒子としては、酸化スズ粒子(CIKナノテック社製)を用いた。
<Particle 6 (core material = air, shell material = crosslinked styrene / acrylic resin)>
JSR hollow particles SX866 were used.
When the particles 6 made of resin were used, conductive particles were separately added to the surface layer. Tin oxide particles (manufactured by CIK Nanotech) were used as the conductive particles.
<粒子7の作製(コア材料=アルミナ、シェル材料=酸化スズ)>
粒子7については、粒子1の作製において、0.1μmのホウ酸アルミニウムの粒子のかわりに、アルミナを用い、表Iに記載のコア部の平均粒径、完成粒子の平均粒径r1となるようしたほかは、粒子1と同様にして作製した。
<Preparation of particles 7 (core material = alumina, shell material = tin oxide)>
Regarding the
<粒子11の作製(コア材料=酸化スズ、シェル材料=酸化亜鉛)>
粒子11は、粒子2の製造方法において、コア材料を酸化スズとしたほかは、表Iに記載のコア部の平均粒径、完成粒子の平均粒径r1となるまで、成膜を行ったほかは、同様にして製造した。
<Preparation of particles 11 (core material = tin oxide, shell material = zinc oxide)>
In addition to using tin oxide as the core material in the method for producing the particles 2, the particles 11 were formed until the average particle size of the core portion and the average particle size r 1 of the finished particles shown in Table I were reached. Others were manufactured in the same manner.
<粒子12(コア材料=酸化チタン、シェル材料=なし)>
粒子12は、テイカ社製 酸化チタンMT−500B(平均粒径35nm)を用いた。
<Particle 12 (core material = titanium oxide, shell material = none)>
As the particles 12, titanium oxide MT-500B (average particle size 35 nm) manufactured by TAYCA Corporation was used.
<粒子13の作製(コア材料=酸化スズ、シェル材料=なし)>
粒子13は、酸化スズ(CIKナノテック社製)を用いた。
<Preparation of particles 13 (core material = tin oxide, shell material = none)>
Tin oxide (manufactured by CIK Nanotech) was used as the particle 13.
[粒子の表面修飾]
上記粒子1〜粒子7、粒子11〜粒子13のうち、粒子6以外の粒子は全て、以下の方法で表面修飾をした上で、表面層に含有させた。
なお、粒子6を表面層に使用する場合、粒子6は表面修飾をせずに用いるが、粒子6と併用する酸化スズ粒子については、以下の方法で表面修飾をした。
[Surface modification of particles]
Of the particles 1 to 7 and the particles 11 to 13, all the particles other than the particles 6 were surface-modified by the following method and then contained in the surface layer.
When the particles 6 are used in the surface layer, the particles 6 are used without surface modification, but the tin oxide particles used in combination with the particles 6 are surface-modified by the following method.
<粒子の表面修飾の方法>
まず、表面修飾をする粒子100体積部に対して、表面修飾剤である3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−5103;信越化学工業株式会社)15体積部と、溶媒(トルエン:イソプロピルアルコール=1:1(体積比)の混合溶媒)400体積部とを混合し、湿式メディア分散型装置を使用して分散し、その後溶媒を除去した。続いて、150℃で30分間乾燥して、表面修飾された粒子を得た。
<Method of surface modification of particles>
First, with respect to 100 parts by volume of the particles to be surface-modified, 15 parts by volume of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (KBM-5103; Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.), which is a surface modifier, and a solvent (toluene: isopropyl alcohol =) 400 parts by volume of a 1: 1 (volume ratio) mixed solvent) was mixed and dispersed using a wet media dispersion device, after which the solvent was removed. Subsequently, it was dried at 150 ° C. for 30 minutes to obtain surface-modified particles.
<粒子1〜粒子7、粒子11〜粒子13の平均粒径の測定>
粒子1〜粒子7、粒子11〜粒子13について、株式会社日立ハイテクノロジーズ社製走査型電子顕微鏡S−5500にて加速電圧5kV、10万倍にて観察を行い、観察視野から無作為に100個の粒子を抽出した。抽出された100個の粒子について、「最大径及び最小径の平均の値r0」を計算し、当該値r0を平均した値を複合粒子の平均粒径r1とした。結果は、表Iの完成粒子の平均粒径r1として記載した。
<Measurement of average particle size of particles 1 to 7 and particles 11 to 13>
Particles 1 to 7 and particles 11 to 13 were observed with a scanning electron microscope S-5500 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation at an acceleration voltage of 5 kV and 100,000 times, and 100 particles were randomly observed from the observation field. Particles were extracted. For the 100 extracted particles, "the average value r 0 of the maximum diameter and the minimum diameter" was calculated, and the value obtained by averaging the values r 0 was defined as the average particle size r 1 of the composite particles. The results are shown as the average particle size r 1 of the finished particles in Table I.
<コア部の粒径>
コア部粒径(平均粒径)については、粒子1〜粒子7、粒子11〜粒子13の平均粒径の測定において、「粒子1〜粒子7、粒子11〜粒子13」を表面被覆層を形成する前の粒子に換えたほかは同様の方法で、測定した。
<Grain size of core>
Regarding the core particle size (average particle size), in the measurement of the average particle size of the particles 1 to 7 and the particles 11 to 13, "particles 1 to 7 and particles 11 to 13" form a surface coating layer. The particles were measured in the same manner except that the particles were replaced with the particles before the preparation.
[中間転写体1〜中間転写体9、中間転写体11〜中間転写体13の作製]
<PPS製、PI製、PAI製の樹脂基層の作製>
(PPS製の樹脂基層の作製)
ポリフェニレンスルフィド樹脂(E2180;東レ株式会社)100体積部と、導電フィラー(カーボンブラック#3030B;三菱化学株式会社)16体積部と、グラフト共重合体(モディパー(登録商標)A4400;日本油脂株式会社)1体積部と、滑材(モンタン酸カルシウム)0.2体積部とを単軸押出機に投入し、溶融混練させて樹脂混合物を得た。
次いで、単軸押出機の先端に、スリット状で無端ベルト状の吐出口を有する環状ダイスを取り付けた。そして、得られた上記樹脂混合物を、無端ベルト状に押し出した。次いで、押し出された無端ベルト状の樹脂混合物を、吐出先に設けた円筒状の冷却筒に外挿させて冷却して固化することにより、厚さ120μm、周長750mm、幅359mmでシームレス円筒状(無端ベルト状)の中間転写体用の樹脂基層を作製した。
[Preparation of Intermediate Transfer 1 to Intermediate Transfer 9, Intermediate Transfer 11 to Intermediate Transfer 13]
<Preparation of resin base layers made of PPS, PI, PAI>
(Preparation of resin base layer made of PPS)
100 parts by volume of polyphenylene sulfide resin (E2180; Toray Co., Ltd.), 16 parts by volume of conductive filler (carbon black # 3030B; Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), and graft copolymer (Modiper (registered trademark) A4400; Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) One volume part and 0.2 part by volume of a lubricant (calcium montanate) were put into a uniaxial extruder and melt-kneaded to obtain a resin mixture.
Next, an annular die having a slit-shaped and endless belt-shaped discharge port was attached to the tip of the single-screw extruder. Then, the obtained resin mixture was extruded into an endless belt shape. Next, the extruded endless belt-shaped resin mixture is extrapolated to a cylindrical cooling cylinder provided at the discharge destination, cooled and solidified to form a seamless cylindrical shape having a thickness of 120 μm, a circumference of 750 mm and a width of 359 mm. A resin base layer for an intermediate transfer body (in the shape of an endless belt) was prepared.
(PI製の樹脂基層の作製)
3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)とp−フェニレンジアミン(PDA)とからなるポリアミド酸のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(「ユーワニスS」(宇部興産社製、固形分18質量%))に、乾燥した酸化処理カーボンブラック(「SPECIAL BLACK4」(Degussa社製、pH3.0、揮発分:14.0%))をポリイミド系樹脂固形分100質量部に対して、23質量部になるよう添加した。この組成物を2分割後、衝突型分散機「GeanusPY」(シーナス製)を用い、圧力200MPa、最小面積が1.4mm2で衝突させ、再度2分割する経路を5回通過させて、混合して、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液を得た。
カーボンブラック入りポリアミド酸溶液を円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して0.5mmに塗布し、1500rpmで15分間回転させて均一な厚さを有する展開層とした。さらに250rpmで回転させながら、金型の外側より60℃の熱風を30分間当てた後、150℃にて60分間加熱した。その後、360℃まで2℃/分の昇温速度で昇温し、更に360℃で30分加熱して溶媒の除去、脱水閉環水の除去、及びイミド転化反応の完結を図った。その後室温に戻し、金型から剥離し、総厚100μm、周長750mm、幅359mmの無端ベルト状の中間転写体用の樹脂基層を作製した。
(Preparation of PI resin base layer)
N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyamic acid consisting of 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (BPDA) and p-phenylenediamine (PDA) ("Euwanis S" (Made by Ube Kosan Co., Ltd., solid content 18% by mass)), and dried oxidation-treated carbon black ("SPECIAL BLACK4" (manufactured by Degussa Co., Ltd., pH 3.0, volatile content: 14.0%)) is added to the polyimide resin solid content. It was added so as to be 23 parts by mass with respect to 100 parts by mass. After dividing this composition into two, using a collision type disperser "GeneusPY" (manufactured by Sinus), the composition is collided at a pressure of 200 MPa and a minimum area of 1.4 mm 2 , and the composition is mixed by passing through the path of dividing into two again five times. To obtain a polyamic acid solution containing carbon black.
A polyamic acid solution containing carbon black was applied to the inner surface of a cylindrical mold to 0.5 mm via a dispenser, and rotated at 1500 rpm for 15 minutes to obtain a developing layer having a uniform thickness. Further, while rotating at 250 rpm, hot air at 60 ° C. was applied from the outside of the mold for 30 minutes, and then the mixture was heated at 150 ° C. for 60 minutes. Then, the temperature was raised to 360 ° C. at a heating rate of 2 ° C./min, and further heated at 360 ° C. for 30 minutes to remove the solvent, remove the dehydrated ring-closed water, and complete the imide conversion reaction. After that, the temperature was returned to room temperature and the resin base layer was peeled off from the mold to prepare an endless belt-shaped resin base layer for an intermediate transfer material having a total thickness of 100 μm, a circumference of 750 mm and a width of 359 mm.
(PAI製の樹脂基層の作製)
ポリアミドイミドワニス(東洋紡株式会社製、バイロマックス(登録商標)HR−11NN、溶媒:NMP、含まれるポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量:7.2万、含まれるポリアミドイミド樹脂の数平均分子量:1.9万)963.86gと、カーボンナノファイバー分散液(宇部興産株式会社製、AMC(登録商標)、5.0質量%分散液、溶媒:NMP、カーボンナノファイバーの平均粒径:11nm)36.145gとを混合し、数回分に分けて自転公転ミキサー(株式会社シンキー製、AR−250)で脱泡し、塗布液とした。
(Preparation of PAI resin base layer)
Polyamide-imide varnish (manufactured by Toyo Boseki Co., Ltd., Vilomax (registered trademark) HR-11NN, solvent: NMP, weight average molecular weight of polyamide-imide resin contained: 72,000, number average molecular weight of polyamide-imide resin contained: 1. 90,000) 963.86 g and carbon nanofiber dispersion (manufactured by Ube Kosan Co., Ltd., AMC (registered trademark), 5.0 mass% dispersion, solvent: NMP, average particle size of carbon nanofiber: 11 nm) 36. 145 g was mixed, and the mixture was divided into several portions and defoamed with a rotation / revolution mixer (manufactured by Shinky Co., Ltd., AR-250) to prepare a coating liquid.
得られた塗布液を、円筒状金型の外面にディスペンサーで塗布後、回転させ均一な塗布面を得た。金型の外側より60℃の熱風を30分間あてた後、150℃で60分間加熱、その後250℃で60分間焼成を実施した。その後室温(25℃)に戻し、金型から剥離し、無端ベルト状の中間転写体用の樹脂基層を(厚さ:80μm、周長750mm、幅359mm)を得た。 The obtained coating liquid was applied to the outer surface of the cylindrical mold with a dispenser, and then rotated to obtain a uniform coating surface. After applying hot air at 60 ° C. from the outside of the mold for 30 minutes, heating was performed at 150 ° C. for 60 minutes, and then firing was performed at 250 ° C. for 60 minutes. Then, the temperature was returned to room temperature (25 ° C.), and the mixture was peeled off from the mold to obtain an endless belt-shaped resin base layer for an intermediate transfer body (thickness: 80 μm, circumference 750 mm, width 359 mm).
[中間転写体1の表面層の形成]
<表面層形成用塗布液の調製>
アクリルモノマーとして下記モノマー1を75体積部と、表面修飾が施された粒子1を25体積部と、光重合開始剤1(Irgacure(登録商標)OXE02;BASFジャパン社)を5体積部と、反応促進剤(KAYACURE EPA 日本化薬社)を5体積部と、を固形分濃度が10質量%となるように、溶剤であるMIBK(メチルイソブチルケトン)中に溶解、分散させることにより表面層形成用塗布液を調製した。
[Formation of surface layer of intermediate transfer material 1]
<Preparation of coating liquid for surface layer formation>
Reaction of the following monomer 1 as an acrylic monomer with 75 parts by volume, surface-modified particles 1 with 25 parts by volume, and photopolymerization initiator 1 (Irgacure (registered trademark) OXE02; BASF Japan) with 5 parts by volume. For surface layer formation by dissolving and dispersing 5 parts by volume of the accelerator (KAYACURE EPA Nippon Kayakusha) in MIBK (methyl isobutyl ketone) as a solvent so that the solid content concentration is 10% by volume. A coating solution was prepared.
<表面層の形成>
樹脂基層の外周面上に、上記表面層形成用塗布液を、塗布装置を使用して浸漬塗布方法(塗布液供給量:1L/min)によって、乾燥膜厚が6.0μmとなるように塗布することによって塗膜を形成した。この状態を、表面層を形成する直前(硬化直前)の中間転写体の前駆体という。次いで、形成した塗膜に活性光線(活性エネルギー線)として紫外線を、下記の照射条件で照射することにより、塗膜を硬化して表面層を形成し、中間転写体1を得た。なお、紫外線の照射は、光源を固定し、樹脂基層の外周面上に塗膜が形成された前駆体を周速度60mm/sで回転しながら行った。
<Formation of surface layer>
The coating liquid for forming the surface layer is applied onto the outer peripheral surface of the resin base layer by a dipping coating method (coating liquid supply amount: 1 L / min) using a coating device so that the dry film thickness is 6.0 μm. A coating film was formed by the above. This state is referred to as a precursor of the intermediate transfer material immediately before forming the surface layer (immediately before curing). Next, the formed coating film was irradiated with ultraviolet rays as active rays (active energy rays) under the following irradiation conditions to cure the coating film to form a surface layer, and an intermediate transfer body 1 was obtained. The ultraviolet irradiation was performed while fixing the light source and rotating the precursor having the coating film formed on the outer peripheral surface of the resin base layer at a peripheral speed of 60 mm / s.
(紫外線の照射条件)
光源の種類:365nm LED光源(SPX−TA;アイグラフィックス社)
照射口から塗膜の表面までの距離:60mm
雰囲気:窒素(酸素濃度 600ppm)
照射光量:2.2J/cm2
照射時間(前駆体の回転時間):240秒間
(Ultraviolet irradiation conditions)
Light source type: 365 nm LED light source (SPX-TA; Eye Graphics)
Distance from the irradiation port to the surface of the coating film: 60 mm
Atmosphere: Nitrogen (oxygen concentration 600ppm)
Irradiation light intensity: 2.2 J / cm 2
Irradiation time (precursor rotation time): 240 seconds
[中間転写体2〜9、中間転写体11〜13の表面層の形成]
中間転写体1の表面層の形成において、表IIに記載の平均厚さ、アクリルモノマー(表IIには「モノマー」と記載。)、粒子及び光重合開始剤の種類並びに樹脂基層の材料種を変更して表面層を形成し、中間転写体2〜9、中間転写体11〜13を得た。なお、モノマー3はnが2のものを使用した。
なお、表面層の平均厚さは、膜厚プロフィールを作製して、膜厚が均一である部分から無作為に抽出した10か所について厚さを測定し、その平均値とした。厚さの測定には、渦電流方式の膜厚測定器「EDDY560C」(HELMUT FISCHER GmbH CO社製)を用いた。
また、表IIに記載の表面層の屈折率n3は、表面層を構成する樹脂(すなわち、結着樹脂。)の屈折率である。
[Formation of surface layers of intermediate transcripts 2-9 and intermediate transcripts 11-13]
In the formation of the surface layer of the intermediate transfer material 1, the average thickness shown in Table II, the acrylic monomer (described as “monomer” in Table II), the types of particles and photopolymerization initiators, and the material type of the resin base layer are used. The surface layer was formed by modification to obtain intermediate transfer bodies 2-9 and intermediate transfer bodies 11 to 13. The monomer 3 used had n of 2.
As for the average thickness of the surface layer, a film thickness profile was prepared, and the thickness was measured at 10 randomly selected parts from the portion having a uniform film thickness, and the average value was used as the average thickness. An eddy current type film thickness measuring device "EDDY560C" (manufactured by HELMUT FISCHER GmbH CO) was used for the thickness measurement.
Further, the refractive index n 3 of the surface layer shown in Table II is the refractive index of the resin (that is, the binder resin) constituting the surface layer.
[評価]
以下、製造した中間転写体1〜9、11〜13について、下記(1)及び(2)の評価を行った。
(1)光学センサーによる計測の安定性(光学センサーのばらつき値6σ(E1)/E1及び6σ(E2)/E2)
(2)耐久性
[evaluation]
Hereinafter, the manufactured intermediate transcripts 1 to 9 and 11 to 13 were evaluated in the following (1) and (2).
(1) Stability of measurement by optical sensor (variation value of optical sensor 6σ (E 1 ) / E 1 and 6σ (E 2 ) / E 2 )
(2) Durability
[(1)光学センサーによる計測の安定性]
<実施例1〜5、7〜9、参考例6及び比較例1〜3>
画像形成装置として、コニカミノルタ社製 bizhub C558を用いた。bizhub C558の正規の中間転写ユニットについて、転写ベルトのみを中間転写体1〜9及び11〜13に置き換えて、評価を行った(表III参照。)。
なお、計測環境は20℃50%RHであった。
[(1) Stability of measurement by optical sensor]
<Examples 1 to 5, 7 to 9, Reference Example 6 and Comparative Examples 1 to 3>
As an image forming apparatus, bizhub C558 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. was used. The regular intermediate transfer unit of bizhub C558 was evaluated by replacing only the transfer belt with intermediate transfer bodies 1-9 and 11-13 (see Table III).
The measurement environment was 20 ° C. and 50% RH.
まず、画像形成装置の画像安定化に関する全ての履歴をリセットした後で、画像安定化を実施した。この状態において、カラーの設定で白紙を印刷した。なお、印刷は普通紙に印刷する速度にてA3用紙で3枚行い、画像形成装置に内蔵の光学センサー(カラー用、黒用の2個、両方とも、波長940nmの光を検出する光学センサーである。)を用いて、光学センサーの値の読み取りを行った。サンプリングレートは10m秒である。なお、上記画像形成装置に内蔵の光学センサーは、光量を電圧変換して得られる電圧の値を出力できるものであり、上記光学センサーの値とは、当該電圧の値である。なお、得られる電圧の値は、光量に比例する。
画像を印刷する際の各光学センサーが示す値について、それぞれ、カラー用の光学センサーが示す値の平均値をE1、黒用の光学センサーが示す値の平均値をE2として求めた。次に、各光学センサーが示す値の標準偏差σの6倍の値の6σ(E1)、6σ(E2)に基づき変動(6σ(En)/En)を計算し、これを光学センサーによる計測の安定性の指標とした。結果は表IVに示すとおりである。
First, after resetting all the histories related to image stabilization of the image forming apparatus, image stabilization was performed. In this state, a blank sheet was printed with the color setting. Printing is performed on 3 sheets of A3 paper at the speed of printing on plain paper, and the optical sensors built into the image forming device (2 for color and 2 for black, both are optical sensors that detect light with a wavelength of 940 nm). The value of the optical sensor was read using (there is). The sampling rate is 10 ms. The optical sensor built into the image forming apparatus can output a voltage value obtained by converting the amount of light into a voltage, and the value of the optical sensor is the value of the voltage. The value of the obtained voltage is proportional to the amount of light.
For the values indicated by each optical sensor when printing an image, the average value indicated by the color optical sensor was determined as E 1 , and the average value indicated by the black optical sensor was determined as E 2 . Then, 6 [sigma six times the value of the standard deviation σ of the values indicated by each optical sensor (E 1), calculates the variation based on 6σ (E 2) (6σ ( E n) / E n), the optical this It was used as an index of the stability of measurement by the sensor. The results are shown in Table IV.
(評価基準)、
◎最良(合格):6σ(En)/En≦0.07
○良(合格) :0.07<6σ(En)/En≦0.1
×不可(不合格):0.1<6σ(En)/En≦0.15
××不可(不合格):0.15<6σ(En)/En
(Evaluation criteria),
◎ best (pass): 6σ (E n) / E n ≦ 0.07
○ good (pass): 0.07 <6σ (E n ) / E n ≦ 0.1
× Not (Fail): 0.1 <6σ (E n ) / E n ≦ 0.15
×× not (fail): 0.15 <6σ (E n ) / E n
なお、上記6σ(En)/Enにおいて、nは1又は2を表す。 In the above 6σ (E n ) / E n , n represents 1 or 2.
(実施例10について)
実施例1における2個の光学センサーが検出する光の波長を645nmとなるように変更した以外は、実施例1と同様に光学センサーの計測を行い、光学センサーによる計測の安定性を評価した。
(About Example 10)
The optical sensors were measured in the same manner as in Example 1 except that the wavelength of the light detected by the two optical sensors in Example 1 was changed to 645 nm, and the stability of the measurement by the optical sensors was evaluated.
なお、実施例1〜5、7〜10、参考例6及び比較例1〜3において、使用した中間転写体は表IIIに記載のとおりである。 The intermediate transcripts used in Examples 1 to 5, 7 to 10 , Reference Example 6 and Comparative Examples 1 to 3 are as shown in Table III.
[耐久性の評価]
上記中間転写体1〜9及び11〜13及び表面層を形成する直前(硬化直前)の中間転写体1〜9及び11〜13の前駆体について、フーリエ変換赤外分光計を用いて、以下に示す条件でIRスペクトルの採取を行い、原料の多官能アクリレートに由来するC=C伸縮ピークの強度比率を計測して、表面層を構成する結着樹脂の反応率を測定し、耐久性の評価を行った。
[Evaluation of durability]
The precursors of the intermediate transcripts 1 to 9 and 11 to 13 and the precursors of the intermediate transcripts 1 to 9 and 11 to 13 immediately before forming the surface layer (immediately before curing) are described below using a Fourier transform infrared spectrometer. The IR spectrum is sampled under the conditions shown, the intensity ratio of the C = C expansion and contraction peak derived from the polyfunctional acrylate as the raw material is measured, the reaction rate of the binder resin constituting the surface layer is measured, and the durability is evaluated. Was done.
反応率は、下記式で求めた。
反応率[%]=100×[(硬化直前の塗膜におけるC=C伸縮ピーク高さ)−(表面層におけるC=C伸縮ピーク高さ)]/(硬化直前の塗布膜におけるC=C伸縮ピーク高さ)
なお、上記「硬化直前の塗膜」とは、表面層を形成する直前(硬化直前)の中間転写体1〜9及び11〜13の前駆体において、樹脂基層の外周面上に表面層形成用塗布液が塗布されることで形成された塗膜である。
また、上記式において、「表面層」とは、塗膜が硬化されることで形成された表面層であり、上述のようにして製造された中間転写体1〜9及び11〜13の表面層を示す。
The reaction rate was calculated by the following formula.
Reaction rate [%] = 100 × [(C = C expansion / contraction peak height in the coating film immediately before curing)-(C = C expansion / contraction peak height in the surface layer)] / (C = C expansion / contraction in the coating film immediately before curing) Peak height)
The above-mentioned "coating film immediately before curing" is used for forming a surface layer on the outer peripheral surface of the resin base layer in the precursors of the intermediate transferees 1 to 9 and 11 to 13 immediately before forming the surface layer (immediately before curing). It is a coating film formed by applying a coating liquid.
Further, in the above formula, the "surface layer" is a surface layer formed by curing the coating film, and is the surface layer of the intermediate transfer bodies 1 to 9 and 11 to 13 produced as described above. Is shown.
(評価基準)
◎(合格) :90%以上
○(合格) :86%以上90%未満
×(不合格) :82以上86%未満
××(不合格):82%未満
(Evaluation criteria)
◎ (Pass): 90% or more ○ (Pass): 86% or more and less than 90% × (Fail): 82 or more and less than 86% × × (Fail): Less than 82%
[まとめ]
実施例1〜5、7〜10により、本発明によれば、トナー濃度を検知するための光学センサーの計測を安定させることが可能で、かつ、耐久性の高い中間転写体が提供できることが示された。
なお、実施例7は、屈折率差(|n1−n2|)がやや小さい複合粒子を用いた関係で、優秀な結果には至っていないが、本発明の効果を十分に奏することが示されている。
[summary]
Examples 1 to 5, 7 to 10 show that according to the present invention, it is possible to stabilize the measurement of the optical sensor for detecting the toner concentration, and to provide an intermediate transfer material having high durability. Was done.
In Example 7, since the composite particles having a slightly small difference in refractive index (| n 1 −n 2 |) were used, excellent results were not achieved, but it was shown that the effects of the present invention were sufficiently exhibited. Has been done.
比較例1では、屈折率差のない粒子を使っているため、光学センサーの計測を安定させる効果が得られない。これは、比較例1で使用されている粒子11が、コア材料及びシェル材料に屈折率差がないため、コア部及びシェルの界面において、光が散乱及び反射しないためと考えられる。
比較例2では、特に、高屈折率の酸化チタン粒子(単層)を多量に用いたものである。このため、比較例12では、光学センサーの計測を安定させることはできるが、酸化チタン粒子が有するUV光を吸収する性質及び光触媒活性のために、アクリルモノマーの反応率が著しく低くなり、この結果、架橋不足によって機械的強度が不足し、ひいては耐久性に問題が生じるため、実用的ではない。
比較例3は、単層の粒子であるので、光が散乱及び反射する頻度を上げる効果を得られておらず、光学センサーの計測を安定させることが全くできていない。
In Comparative Example 1, since particles having no difference in refractive index are used, the effect of stabilizing the measurement of the optical sensor cannot be obtained. It is considered that this is because the particles 11 used in Comparative Example 1 do not scatter and reflect light at the interface between the core portion and the shell because there is no difference in refractive index between the core material and the shell material.
In Comparative Example 2, in particular, a large amount of titanium oxide particles (single layer) having a high refractive index were used. Therefore, in Comparative Example 12, although the measurement of the optical sensor can be stabilized, the reaction rate of the acrylic monomer becomes remarkably low due to the property of the titanium oxide particles to absorb UV light and the photocatalytic activity. Insufficient cross-linking causes insufficient mechanical strength, which in turn causes problems in durability, which is not practical.
Since Comparative Example 3 is a single-layer particle, the effect of increasing the frequency of scattering and reflection of light has not been obtained, and the measurement of the optical sensor cannot be stabilized at all.
210 中間転写体
210a 樹脂基層
210b 表面層
210c 弾性層
210
Claims (9)
前記中間転写体が、無端ベルト状であり、かつ、少なくとも樹脂基層と表面層とを含んでおり、
前記表面層が、結着樹脂と、第1の材料及び第2の材料を含有する複合粒子とを含有し、
前記複合粒子が、少なくとも、前記第1の材料の周囲が前記第2の材料で被覆された構成であり、
前記複合粒子の平均粒径が、100〜300nmの範囲内であり、
前記第2の材料として、導電性の材料を含有し、
前記第1の材料の屈折率をn1とし、前記第2の材料の屈折率をn2としたとき、下記関係式(1)及び関係式(2)を満たすことを特徴とする中間転写体。
n1≠n2・・・関係式(1)
0.30<|n1−n2|・・・関係式(2)
[上記式中、屈折率n1及びn2は、波長500〜800nmの範囲において、同一の波長で計測した値である。] An intermediate transfer body used in an image forming apparatus that first transfers a toner image carried on an electrostatic latent image carrier to an intermediate transfer body and then secondarily transfers the toner image from the intermediate transfer body to a recording material. hand,
The intermediate transfer material has an endless belt shape and contains at least a resin base layer and a surface layer.
The surface layer contains a binder resin and composite particles containing a first material and a second material.
The composite particles have a structure in which at least the periphery of the first material is coated with the second material.
The average particle size of the composite particles is in the range of 100 to 300 nm.
As the second material, a conductive material is contained, and the material is contained.
When the refractive index of the first material is n 1 and the refractive index of the second material is n 2 , the intermediate transfer product is characterized by satisfying the following relational expressions (1) and (2). ..
n 1 ≠ n 2 ... Relational expression (1)
0.30 << n 1 −n 2 | ・ ・ ・ Relational expression (2)
[In the above formula, the refractive indexes n 1 and n 2 are values measured at the same wavelength in the wavelength range of 500 to 800 nm. ]
n1<n2・・・関係式(3)
n3<n2・・・関係式(4) When the refractive index n 3 of the binder resin, the refractive index n 2 of the first refractive index n 1 and the second material of the material, satisfy the following equation (3) and equation (4) The intermediate transcript according to claim 1 or 2, characterized in that.
n 1 <n 2 ... relational expression (3)
n 3 <n 2 ... Relational expression (4)
1.6≦n4・・・関係式(5) When the refractive index of the resin contained as a main component in the resin substrate was n 4, according to any one of claims 1 to satisfy the following equation (5) to claim 4 Intermediate transcript.
1.6 ≤ n 4 ... Relational expression (5)
請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の中間転写体と、可視光又は1000nm以下の近赤外光の中から選ばれる、いずれかの波長λ1を検出する光学センサーと、を備え、
前記中間転写体上のトナー濃度について、前記光学センサーを用いて計測する手段を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that first transfers a toner image carried on an electrostatic latent image carrier to an intermediate transfer body, and then secondarily transfers the toner image from the intermediate transfer body to a recording material.
The intermediate transfer material according to any one of claims 1 to 7, an optical sensor that detects any wavelength λ 1 selected from visible light or near-infrared light of 1000 nm or less, and the like. With
An image forming apparatus comprising a means for measuring the toner concentration on the intermediate transfer body by using the optical sensor.
2×r1<λ1・・・関係式(6) The image forming apparatus according to claim 8 , wherein the average particle size r 1 of the composite particles and the wavelength λ 1 satisfy the following relational expression (6).
2 × r 1 <λ 1 ... Relational expression (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017020280A JP6932938B2 (en) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | Intermediate transfer member and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017020280A JP6932938B2 (en) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | Intermediate transfer member and image forming apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018128524A JP2018128524A (en) | 2018-08-16 |
| JP6932938B2 true JP6932938B2 (en) | 2021-09-08 |
Family
ID=63173843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017020280A Active JP6932938B2 (en) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | Intermediate transfer member and image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6932938B2 (en) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4393232B2 (en) * | 2004-03-09 | 2010-01-06 | 富士フイルム株式会社 | Method for producing antireflection film |
| JP2007011311A (en) * | 2005-06-01 | 2007-01-18 | Canon Inc | Transfer belt and image forming apparatus |
| JP2007078789A (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Intermediate transfer belt |
| JP4834523B2 (en) * | 2005-11-30 | 2011-12-14 | キヤノン株式会社 | Endless belt for image forming apparatus, and image forming apparatus having the same |
| JP2007171273A (en) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Canon Inc | Seamless semiconductive belt, image forming apparatus generating apparatus using the belt, and electrophotographic apparatus using the image forming apparatus |
| JP5257194B2 (en) * | 2009-03-26 | 2013-08-07 | 富士ゼロックス株式会社 | Resin molded body, tubular body, transfer unit, and image forming apparatus |
| JP5386331B2 (en) * | 2009-12-11 | 2014-01-15 | 株式会社沖データ | Belt device, transfer unit, and image forming apparatus |
| JP6555571B2 (en) * | 2015-01-30 | 2019-08-07 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
| JP6471591B2 (en) * | 2015-04-06 | 2019-02-20 | コニカミノルタ株式会社 | Intermediate transfer belt and image forming apparatus |
-
2017
- 2017-02-07 JP JP2017020280A patent/JP6932938B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018128524A (en) | 2018-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8003172B2 (en) | Process for producing an electrophotographic belt | |
| JP2019012265A (en) | Electrophotographic belt and electrophotographic image forming apparatus | |
| JP5434790B2 (en) | Elastic transfer belt and image forming apparatus using the same | |
| JP6932938B2 (en) | Intermediate transfer member and image forming apparatus | |
| JP5599749B2 (en) | Intermediate transfer member and production method | |
| US9342007B2 (en) | Polyimide seamless belt for image forming apparatus | |
| JP7676950B2 (en) | Intermediate transfer body and image forming apparatus | |
| JP4123296B2 (en) | Intermediate transfer belt, method of manufacturing the same, and image forming apparatus | |
| CN107621764B (en) | Electrophotographic image forming apparatus and electrophotographic image forming method | |
| JP5326936B2 (en) | Intermediate transfer belt for electrophotography and image forming apparatus | |
| JP6724699B2 (en) | Intermediate transfer belt, image forming apparatus, and method for manufacturing intermediate transfer belt | |
| JP2020086013A (en) | Intermediate transfer belt, and image forming method and image forming apparatus using the same | |
| JP2009080403A (en) | Electrophotographic photoreceptor | |
| JP6364981B2 (en) | Intermediate transfer belt and image forming apparatus | |
| JP2007011311A (en) | Transfer belt and image forming apparatus | |
| JP7247756B2 (en) | Intermediate transfer belt and electrophotographic image forming apparatus | |
| US10678169B1 (en) | Intermediate transfer belt and electrophotographic image forming apparatus provided with same | |
| CN116643473A (en) | Endless belt, transfer device and image forming device | |
| JP7298253B2 (en) | Transfer belt, transfer device, process cartridge and image forming device | |
| JP2025117285A (en) | Electrophotographic belt, electrophotographic belt manufacturing method and electrophotographic image forming apparatus | |
| JP2011075714A (en) | Transfer belt for image forming apparatus | |
| JP5157330B2 (en) | Manufacturing core body and seamless tubular product | |
| JP2019219475A (en) | Intermediate transfer body and image forming apparatus | |
| US12619177B2 (en) | Electrophotographic belt, method for producing electrophotographic belt, and electrophotographic image forming apparatus | |
| JP7566562B2 (en) | Intermediate transfer belt and image forming apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191023 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201106 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210427 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210624 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210720 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210802 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6932938 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |